隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來(lái)越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來(lái)越快，因磨損所造成的能源和材料消耗是十分驚人的，所以更加可靠耐磨的鋼需求量越來(lái)越大。鋼的組織、晶粒度、第二相數(shù)量和大小都對(duì)鋼的耐磨性產(chǎn)生影響。V、Ti作為常見(jiàn)的微合金元素，被廣泛使用來(lái)提高鋼的性能，為此，本次試驗(yàn)著重研究V、Ti對(duì)NM400鋼耐磨性能的影響。
試驗(yàn)預(yù)計(jì)在NM400鋼中添加0.1～0.3%的微合金化元素V和Ti。試驗(yàn)NM400鋼采用工業(yè)純鐵、純Cr、Ni、C、多晶Si和Mo-Fe（Mo含量55%）、V-Fe（V含量80.44%）、Mn-Fe（Mn含量70.2%）、B-Fe（B含量19%）、Ti-Fe（Ti含量29.96%）配制，工業(yè)純鐵提前打磨除銹。用7kg真空感應(yīng)爐熔煉，將各種原料加入到感應(yīng)爐內(nèi)。將感應(yīng)爐抽真空到0.1Pa，之后充氬氣到0.06MPa，開(kāi)始通電冶煉，熔清后，低功率保溫?cái)嚢?min，以均勻成分，最終帶電澆鑄為Φ70mm的鋼錠。采用直讀光譜儀對(duì)試驗(yàn)鋼的成分進(jìn)行分析，所冶煉鋼成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。
鋼錠經(jīng)過(guò)3道次，平均每道次壓下量19.3mm，熱軋成厚度為12mm的鋼板。初軋溫度為1200℃，終軋溫度為900℃。鋼板在800℃下退火12h，線切割為一定尺寸后進(jìn)行淬火加低溫回火熱處理。熱處理制度具體為：淬火溫度930℃，保溫時(shí)間36min，回火溫度230℃，保溫時(shí)間90min。
熱處理后將試樣制成Φ10mm×15mm的圓柱，兩端打磨拋光，在NM-W1型立式萬(wàn)能磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損試驗(yàn)，磨損試驗(yàn)主要參數(shù)為：轉(zhuǎn)速100r/min，載荷100N，每次旋轉(zhuǎn)時(shí)間為3min，砂紙選用240目砂紙。每個(gè)試樣進(jìn)行5次磨損試驗(yàn)。
結(jié)果表明：V、Ti的加入，不僅析出了V、Ti的碳化物，也促進(jìn)了Si的氧化物析出，尺寸較大的第二相主要為Si的氧化物，V、Ti的碳化物較為細(xì)??；耐磨試驗(yàn)表明V、Ti加入量分別為0.1%、0.2%和0.3%時(shí)，單位面積的磨損率分別為：0.0115、0.0082、0.0106g/cm2；V、Ti加入量均為0.1%時(shí)，磨損試驗(yàn)后試樣表面犁溝較多，出現(xiàn)一些較深的犁溝，加入量均為0.2%時(shí)，犁溝較少且較淺；加入量均為0.3%時(shí)犁溝既深又多，部分區(qū)域已經(jīng)出現(xiàn)基體脫落現(xiàn)象。綜合分析以V、Ti加入量為0.2%時(shí)試驗(yàn)鋼的耐磨性最佳。