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在冲击、腐蚀与磨损共存的工况条件下,传统的履带板材料高锰钢加工硬化不够,耐磨性能不好。针对这一材料的不足,研究开发了一种低合金马氏体(M)-贝氏体(B)双相耐磨铸钢替代高锰钢。本文通过在钢中加入不同含量的铬,研究铬元素对双相钢组织、力学性能、耐蚀性能及耐磨性能的影响。本文主要研究了以下几方面内容:1.不同含铬量对双相钢组织、硬度、冲击韧性及拉伸性能的影响;2.对不同含铬量的双相钢及高锰钢进行干湿交替实验室加速腐蚀试验(CCT)和电化学实验,绘制增重曲线,研究Cr对试验钢耐蚀性的影响规律,并对腐蚀机理进行分析;3.将不同含铬量的双相钢及高锰钢分别置于干燥与潮湿(有一定酸碱度)的环境中进行磨损试验,绘制失重曲线,对比双相钢与高锰钢的相对耐磨性,分析影响耐磨性的因素;利用扫描电镜观察磨损后的表面形貌,分析耐磨机理。综合分析实验结果,得出以下结论:1.在含铬及不含铬钢的组织中都为马氏体+贝氏体+少量的奥氏体混合组织;随着铬含量的增加,钢的组织中马氏体数量增加,贝氏体数量减少,马氏体易呈现板条束状,钢的硬度和冲击韧性随铬含量的增加而提高;含铬双相钢的冲击韧性值能达到45J/cm2以上,比不含铬试验钢的冲击韧性值提高8J/cm2左右,其抗拉强度超过1560MPa,屈服强度超过1260MPa,延伸率超过6.4%,满足履带板材质对力学性能的要求;2.在0.005mol/LNaHSO3溶液中进行干湿交替腐蚀实验,结果表明:高锰钢的腐蚀增重量是三组试验钢中最少的,且表面锈层颜色变化的最快、最深,锈层质地最平整致密,耐蚀性最好;含铬双相钢的腐蚀增重量比不含铬双相钢少得多,且随着腐蚀时间的延长,其差别越明显;另外,含铬双相钢锈层颜色变化比不含铬双相钢的更快,锈层质地更致密,其耐蚀性优于不含铬的双相钢;在0.005mol/LNaHSO3溶液中进行电化学实验,结果表明:带锈试样的自腐蚀电位比裸钢试样的高,自腐蚀电流更低,试验钢的耐蚀性得到改善;但腐蚀40个周期与腐蚀80个周期后的带锈试样的自腐蚀电位及自腐蚀电流变化不明显;3.无论在干态磨损还是湿态磨损条件下,M-B双相钢的耐磨性均优于高锰钢,且随着含铬量的增加,试验钢的耐磨性能略有提高:在干态磨损条件下,含铬0.60%的双相钢的相对耐磨性能比高锰钢提高56.0%,而含铬1.05%的双相钢比高锰钢提高58.6%;在有腐蚀介质的磨损条件下,含铬0.60%的双相钢的相对耐磨性能比高锰钢提高22.5%,而含铬1.05%的双相钢比高锰钢提高27.3%。Cr能改善双相钢的腐蚀磨损性能。在有腐蚀介质的磨损条件下,钢的磨损性能受到腐蚀介质的影响,但钢的耐磨性能是决定其腐蚀磨损性能的主要因素;4.从冲击断口形貌看出:不同含铬量的双相钢断裂均存在一定的解理断裂和韧性断裂,属于混合型断裂。从磨损形貌看出:在干态磨损条件下,含铬双相钢及高锰钢的磨损以多次塑性变形磨损为主,兼有微切削磨损。在有腐蚀介质的湿态磨损条件下,含铬双相钢以腐蚀磨损为主,兼有微切削磨损;高锰钢以微切削磨损为主。