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碳化铬耐磨复合钢板改进冶炼工艺及设备研究

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碳化铬耐磨复合钢板改进冶炼工艺及设备研究

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由于常压下增氮很困难,所以国内外相继开发了一系列高压冶炼以及粉末冶金等碳化铬耐磨复合钢板

冶炼工艺。在改进冶炼工艺及设备的同时,通过添加合成渣和脱氧剂等来增加冶炼过程中氮气与碳化铬耐磨复合钢板钢液的接触面,降低钢液中氧硫元素对吸氮的阻碍作用,从而提高钢液的吸氮量。

铁素体基体中氮含量超过0.08wt%或奥氏体基体中氮含量超过0.4wt%的钢称为高氮钢。与常规钢种相比,碳化铬耐磨复合钢板具有高强度、良好的韧性、抗均匀腐蚀、抗局部腐蚀(如点蚀,缝隙腐蚀等)的优良性能。

碳化铬耐磨复合钢板锻造后的组织为明显的层状组织,基体为奥氏体,氮化物以层片状分布在层状组织界面以及层与层之间。固溶处理后其组织为单相奥氏体,组织中存在大量的退火孪晶,奥氏体晶粒细小;高氮无镍奥氏体不锈钢在10%H2SO4和10%HNO3中的腐蚀速率小于1Cr18Ni9Ti,其自腐蚀电位、点蚀电位较高、钝化区较宽,这是氮元素提高了耐蚀性的结果;

高氮无镍奥氏体不锈钢在3.5%NaCl中的盐雾腐蚀速度小于1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Ti出现严重的晶间腐蚀,而高氮无镍奥氏体碳化铬耐磨复合钢板表面仅有少量的较小的点蚀坑,高氮无镍奥氏体碳化铬耐磨复合钢板自腐蚀电位较高,钝态电流密度较小,因此,高氮无镍奥氏体碳化铬耐磨复合钢板比1Cr18Ni9Ti有较强的抗Cl-腐蚀的能力;不同冷变形量的试验钢自腐蚀电位、点蚀电位与固溶态近似相等,但变形量越大,点蚀坑的数目越多,蚀坑平均尺寸越大,氮化物析出后,试验钢的点蚀电位明显降低,并出现大面积的点蚀坑。

在中性介质(3.5%NaCl)中对其进行了盐雾试验和极化曲线测试;对固溶态、氮化物析出后及压缩变形量分别为10%、20%、30%和40%的试验钢碳化铬耐磨复合钢板进行了显微组织分析、三氯化铁浸泡试验和极化曲线测试。实验结果表明,高氮无镍奥氏体碳化铬耐磨复合钢板的铸态组织为等轴枝晶,枝晶间存在未溶的片状氮化物和氮气孔,氮气孔在锻造过程中可以焊合。