[00136314]鋼鐵耐磨材料強韌化共性技術攻關及應用示范(廣東省金屬材料公共實驗室)

(1)耐磨合金熔體潔凈化及夾雜控制技術開發 本項目針對耐磨合金（高錳鋼）常用的感應爐熔煉,采用低成本高效率爐內脫氧和底吹氬氣精煉相結合。 ① 鋯對合金鋼脫氧技術研究 通過Zr 脫氧和Ti微合金化,考察了夾雜物對含鈦錳鋼顯微組織轉變的影響,分析了夾雜物析出類型并討論了晶內鐵素體形核機理。 ② 底吹氬氣對高錳鋼鋼熔體潔凈化及雜質控制技術開發 底吹氬氣可以促進鋼液中夾雜物的聚集長大, 并促進夾雜物的上浮; 隨著氬氣流量的增加, 試樣中夾雜物的含量逐漸減少, 夾雜物的平均間距逐漸增加, 得到了中頻感應電爐熔煉高硅鑄鋼的有效鋼液凈化工藝。 （2）多元合金孕育變質劑振動外場晶粒細化技術開發 本項目針對高鉻鑄鐵采用孕育變質和振動凝固復合技術細化晶粒。 ① 多元合金孕育變質對過共晶高鉻鑄鐵晶粒細化技術開發 合金孕育變質元素（如Ti、W等）與熔體原位復合形成結晶核心質點,研究其形成熱力學、動力學條件,解析熔體反應機制。 研究核心質點作為晶粒結晶核心晶粒細化機理,研究核心質點（TiC、WC）形態、大小及分布對晶粒細化的影響,揭示多元核心質點交互作用晶粒細化機制。 ② 耐磨含硼合金的Ti變質細晶化 經Ti變質處理后,基體組織得到了細化,硼化物變細變短,出現縮頸和斷網現象,部分硼化物呈粒狀分布。隨著Ti含量的增加,硼化物細化和斷網現象更加明顯,合金的硬度提高不大,但沖擊韌度顯著提高 ③ 機械振動對變質Fe-B-C合金組織和性能的影響 經鈦變質處理后,金屬基體和硼化物均得到細化,部分硼化物出現縮頸和斷網現象。對變質合金施加機械振動后,鑄件外層組織明顯改善,晶粒得到細化,硼化物網進一步斷開,隨著振動頻率的增大,晶粒更加細小且均勻,硼化物斷網現象更加明顯;鑄件心部基體組織形貌得到改善,但晶粒出現粗化現象。合金的力學性能隨著振動頻率的增大而提高。