30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板组织研究

  长期以来,我国应用最广泛的超高强度耐磨钢板是30CrMnSiNi2A耐磨钢板,直到近些年,科研工作者还在针对该钢开展各方面的研究。在30CrMnSiNi2A耐磨钢板的基础上降低C含量,增加Cr含量,同时加入1%左右的W和0.5%左右的Mo,形成了另一种重要的航空用高强度钢板—30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板。该钢常用于复杂外形的零件及一定温度下使用的零件,具有良好的回火稳定性,在较高温度下具有良好的综合性能,工作温度可以达到400℃以上。本课题对不同温度回火后30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板的微观组织进行深入研究,从组织方面分析该钢具有高抗回火能力的原因。

  试验用30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板,采用真空电弧重熔,经910℃加热后空淬,然后在210℃和510℃回火。采用离子电解减薄制备TEM样品。采用JEM-2010型透射电镜观察显微组织。

  试验结果表明:

  (1)回火温度在210~325℃之间,30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板的抗拉强度低于30CrMnSiNi2A耐磨钢板,当回火温度高于325℃时,30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板的抗拉强度高于30CrMnSiNi2A耐磨钢板。随回火温度增加,30CrMnSiNi2A耐磨钢板抗拉强度下降很快,而30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板在510℃之前,抗拉强度呈缓慢下降趋势。可见,30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板具有更强的回火抗力。
  (2)210℃回火后,30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板的组织为具有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的M2C;510℃回火后,M2C弥散分布于基体,α相发生明显回复。
  (3)由于Cr含量的增加,W、Mo合金元素的加入,提高了30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板的回火抗力。回火后30Cr2MnSiNi2WMo耐磨钢板中形成M2C,而M2C的共格析出是二次硬化型超高强度耐磨钢板具有高强度及高韧性的原因。