钢履带板耐磨性能的影响-电阻炉的使用！！

履带板是履带式工程机械的 关键部 件之一 。 作 为整 车与地面直接接触的 部 件 ， 其工作 环境极其 恶 劣 ， 不但与土壤 、 砂石等 直接接触 ， 而且承受 着整 个 机体重量和复杂工况带来的挤压、 弯 曲 等交变应力 ， 从而 导致履 带板 的严重磨损 和 变形 ， 甚至 发生 断裂 。 而 目 前断 裂和快速磨损是履带板最为常 见的失 效形 式 ， 因 此， 要求 履带板具有 较高 的 耐磨性。 近年来 ， 随 着履 带 板 材 质 向 低 合 金 钢 方 面 的 快 速 发 展 ， ２３ ＭｎＢ 、 ２５ ＭｎＢ 和 ２５ ＣｒＭ ｎＢ 成为 了 最为 常用 的 履 带 板钢牌号 ， 断裂 失效得到 了 较大改善 ， 但耐磨性方面 进步 却不显 著 。

１ 试验材料及方法

１ ． １ 试验材料试验材料的制备 

１ ５ ０ ｋｇ 中 频真 空感应 炉 冶 炼 —浇 铸成 ５ ０ ｋ ｇ 钢 锭—钢锭去 保温 帽及尾部—箱式电阻炉(上海博迅SX2-2.5-10Z)加热 （ 加 热温度为 １ ２００ 丈 ， 保温 １ ｈ ） —轧制 成 １ ２ ｍ ｍ 厚扁 钢 （ ４＞７５ ０ ｍｍ ＋ ０５５ ０ ｍｍ 两辊乳机 ） 一 ＞ ■ 乳后 自 然空冷 。 采用 以 上方法制 得的 试验钢主要化学成分见表 １ ， 其中 １ ＃ 试样 为 现 有 ２５ ＣｒＭ ｎＢ 履带 板钢的 化学成 分 ， 作为 对 比 钢 ， 钢 中 的 钒 为 试验原料 的 残余 钒 ； ２ ＃ ￣ ４ ＃ 试样除 钒含量有 所变 化外 ， 其余元素 含量基 本相 当 。

１ ． ２ 磨损试验

履带板工程 机械通 常是在沙石环境中 作业 ， 因 此 ， 采用 了 ＭＬＳ －２ ３ 型湿砂橡胶轮 式磨损 试验机进 行磨损试验 ， 以 尽可 能 接近 其实 际使用 状态 。 橡胶 轮邵氏 硬度 为 ７ ０ ， 石英砂规格 为 ４０ ￣ ８ ０ 目 ， 试样 为 ５７ ｍｍ ｘ ２５ ． ５ ｍｍ ｘ ６ ｍｍ 的 块状 ， 每 个编号 ３ 块 ， 试 样 状态 为 淬火 ＋ 回 火 （ 将 试样 毛 坯加 热 至 （ ８８ ０ ±１ ０ ） Ｔ 保温 ３０ ｍｉ ｎ 进行 水淬 ， 冷 至室 温 ； 再将 淬火试 样毛坯 加 热至（ ２２０ ± １ ０ ） 丈 保温３０ ｍｉｎ 后取 出 空 冷 。 磨损试验分为 预磨和 正 式磨 损 试验 ， 具体试验方法 如 下 ：
（ １ ） 预磨 损 试验 ： 将 试样逐 个 进行清 洗 、 退 磁 ， 采 用 １ ｋｇ 水和 １ ． ５ ｋｇ 石 英砂磨 损 １ ０ ００ 转 ， 试验转 速为 １ ８ １ ｒ／ｍｉ ｎ ， 试验载 荷 为 ６８ ． ６ Ｎ ， 形 成 一 道 初 始 磨痕 ， 再将试样用 无水乙 醇清洗干净、 吹干 ， 并称重 ， 作为试样的 初 始质量 。
（ ２ ） 正式磨 损试 验 ： 将 预磨 好 的 试样 采用 与 预 磨相 同 的试验方法 进行正式磨 损 试验 ， 要 确 保正式 磨损试验 产生的 磨痕 和预 磨 的 初 始磨 痕 在 同 一 处 ， 磨损 １ ０００ 转后取 出 用 无水 乙 醇清洗干净 、 吹 干 ， 并 称重 ， 作为试样 的磨后质量。
（ ３ ） 磨损量 计算 ： 初 始质量－ 磨后质 量。


２ 试验结果及讨论

随着钢 中 钒含 量的 增 加 ， 其磨损量和 相对磨损率降低 ， 当 钢 中 的 钒含量为 ０＿ ０８ ％ 、 ０． １ ２ ％ 和 ０． １ ６ ％ 时 ， 比 现有 ２ ５ Ｃｒ Ｍ ｎ Ｂ 履带 钢 的磨 损 量 均 有 所减 少 ， 相 对 磨 损 率分别 降 低 了 ５ ． ８ ％ 、 ９． １ ％ 和 １ １ ． ８ ％ 。钒是强烈 的碳化物 形 成元素 之一 ， 一 般认为 钢 中 的钒 ， 在 通常 情况下 ， 沉淀强 化起主要 作 用。 钒首 先是以 ＶＮ 方式析 出 ， 当 Ｎ 消 耗完 毕之后 ， 剩余的 钒 将生成 ＶＣ ， 但当 钢 中 的 Ｎ 、 Ｃ 含量一 定时 ， 进一 步增 加 钢中 的 钒 ， 多余的 钒将 以 固溶形式存在 。 因 此 ， 钒 在 钢 中 的 作 用 主 要 取 决 于 其 存 在 形式 。 朱乃平等的研究表 明 ， 在 Ｆｅ － Ｍｎ－ Ａｌ － （ Ｃｒ ） 系 奥 氏 体钢 中 ， Ｖ ４ Ｃ ３ 为主要强化相 ， 沉淀强化作用 随 Ｖ 含量的 增加 而增大 。 Ｖ４ Ｃ ３ 是最硬最耐磨的 金 属 碳化物 ， 细 小 弥 散分布 的 Ｖ４ Ｃ ３ 可 提高 钢 的 蠕 变和 持 久 强 度 ， 提 高 基体显 微硬度。钒 的 析出 量和 析出 比例 变化情况，当 钢 中 的钒极其微量 时 （ １ ＃ ） ， 未检测 出 钒 的 析 出 物 ； 随 着钢 中 钒含量增 加 ， 渗碳体中 的 钒含量增加 ， 当 钢 中 银增 加到 〇． １ ２ ％ 和 ０． １ ６ ％ 时 ， 其渗碳体 中 的钒含量 约为 ０ ？ ０ ２ ％ ； 当 钢 中钒含量 为 ０ ． ０８ ％ ￣ ０ ． １ ６％ 时 ， 随着 钢 中 钒含量 的 增加 ， 析出 钒 的 比例 有所降低 ， 分 别为 ４ ８ ． ８ ％ 、 ４ ３ ． ０ ％ 和 ４ ２． １ ％ ， 但其析 出 数量 却 随 之增 加 ， 分别 为 〇？ ０ ３９ ％ 、 ０ ． ０５ ２ ％ 和 ０＿ ０６７ ％ 。在奥 氏 体－ 铁素体相 变过程中 ， 铁素体形核 主要 发 生在原 始 奥 氏 体 晶 界 上 ， 由 于钒的碳氮 化物 在奥 氏 体 向 铁素 体转 变 期 间 的 相界 面析出 ， 在晶 界起到 的 钉扎作 用 也 能够有 效 阻 止铁素 体晶 粒长 大 ，晶界处 就能够发 现 有 一 定量的 钒析 出 相 ； 晶 内 还 可 以看到 一 定量的 细小钒析 出 相 ， 该质点 可作 为 铁素 体形核提供更多 的 形核位置 ， 提高其形 核速 率。

３ 结 论

随着 试验钢 中 钒含量 的 增 加 ， 钢 中钒 的 析 出 相 数量增 多 ， 硬度 和耐磨性随之增 加 ， 当 钢 中 钒含 量由 ０． ００４ ％ 增 加 到 ０ ＿ １ ６ ％ 时 ， 试验钢 的 ＨＲＣ 硬度值从 ３ ６ ． ５ 提高 到 ４ ３ ． ５ ， 与 ２５ Ｃｒ Ｍｎ Ｂ 钢 相 比 ， 相对磨损率 降低了 １ １ ． ８ ％ 。 同 时 ， 钒的 加 入还 起到 了 细 晶 强化 效果 ， 对试验 钢 的 强 度 和 軔 塑 性 起到 一 定 的 有 益作用 。