耐磨鋼初晶組織粗大，鋼產(chǎn)生裂紋的可能性也大，這就是奧氏體型鋼的熱裂性較碳鋼大的原因。初晶組織粗大與高溫時(shí)金屬的塑性和強(qiáng)度有直接的關(guān)系。如表3-2所示。在1320℃時(shí)，耐磨鋼的強(qiáng)度和塑性比含0.44%C的鋼低許多。
件的打箱溫度有不同的規(guī)定。，一般規(guī)定最厚的部位在低于400一 450℃時(shí)打箱。
上述這些原因使力學(xué)性能低，容易在應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂紋。為此必須有足夠長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，使鑄件各部分和斷面上的溫度均勻，盡量減少應(yīng)力。耐磨鋼鑄件打箱前的冷卻時(shí)間和相同重量、相同壁厚、類似結(jié)構(gòu)的碳鋼鑄件相比要長(zhǎng)2--2.5倍，這樣才能避免裂紋。
在粗大的枝晶組織的界面處常常是雜質(zhì)、夾雜和各種顯微組織缺陷的集中之處，裂紋最容易在這里出現(xiàn)。正因?yàn)槿绱耍梢钥吹椒彩且琢鸭木Ы缍际呛芘K的，制備金相試樣時(shí)很容易侵蝕。在侵蝕劑相同、侵蝕時(shí)間相同的條件下其侵蝕的深度大。這說明了鑄件的冶金質(zhì)量較差(包括冶煉的質(zhì)量和鑄造工藝水平)。 如何提高耐磨鋼的質(zhì)且，尤其是細(xì)化初晶組織是一個(gè)關(guān)鍵因素，可以從兩個(gè)方面來(lái)解決。一是從鑄造工藝方面，可以控制澆注溫度和鑄型的冷卻能力，二是使用微量合金元素(如釩、鐵、錯(cuò)、硼、稀土元素等)進(jìn)行變質(zhì)處理，也是很有效的。表3-3中給出加入微量鐘、硼等合金元素時(shí)，在形成熱裂的高溫區(qū)內(nèi)耐磨鋼的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。需要注意的是每種微量合金元素都有一個(gè)最佳的加人量，超過這個(gè)數(shù)量之后性能反而下降。因?yàn)榫哂斜砻婊钚缘暮辖鹪丶尤肆窟^多時(shí)，由于它在晶界上的富集會(huì)達(dá)到較高的濃度，形成金屬間化合物等使性能降低。
5.還原期還原時(shí)間的影響 冶煉中還原期的時(shí)間和鋼中MnO的數(shù)量有密切關(guān)系。還原時(shí)間充分可以使鋼中的MnO量明顯減少，其他夾雜物也可明顯減少。
例如當(dāng)還原時(shí)間從8min延長(zhǎng)到40min時(shí)，引起熱裂所需之載荷由1500N增加到3000N，即抗裂性提高i倍。還原時(shí)間從 15min增加到45min時(shí)，鋼中MnO夾雜量由0.06%降低到 0.03%，即減少一半。夾雜物的減少使晶界凈化，提高了晶間強(qiáng)度，使抗裂性能明顯提高。如圖3-15所示。
雖然裂紋是耐磨鋼中常見的缺陷，但到目前為止尚缺乏一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)裂紋傾向的方法。關(guān)于熱裂目前有兩種試驗(yàn)和評(píng)價(jià)的方法。一是澆注熱裂環(huán)試樣，另一個(gè)是用熱裂儀進(jìn)行測(cè)定。前者是在鑄型中澆一個(gè)圓環(huán)形試樣，可以使用砂型，也可以用金屬型。試樣凝固收縮時(shí)收縮受到內(nèi)部型芯的阻礙而開裂。以裂紋的寬度作為熱裂傾向的標(biāo)志。第二種方法是在熱裂試驗(yàn)儀中澆注一個(gè)熱裂的試樣。試樣呈圓柱形，沿長(zhǎng)度方向上斷面有變化。試樣的一端固定，另一端和測(cè)定收縮力的裝置相連。試樣凝固收縮時(shí)彈簧片受到拉力，利用貼在彈簧片上的電阻應(yīng)變片可以測(cè)得收縮過程中的收縮力，從而可以測(cè)出試樣開裂時(shí)收縮力的大小并換算成為試棒斷裂時(shí)的應(yīng)力值。關(guān)于冷裂的傾向目前還沒有好的測(cè)定和評(píng)價(jià)的方法。
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