低铬合金铸钢丸欧文寿命及磨损失效机理研究.pdf

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NoV.2014
造
Vol. 63 No11
FOUNDRY
新材料?新工艺
低铬合金铸钢丸欧文寿命及磨损失效机理研究
刘越,于晃2,陈海靖,辛啓斌,朱丽娟2,于海双
(1.东北大学材料与治金学院,辽宁沈阳110819;2.沈阳大学机械工程学院,辽宁沈阳11004
3.辽宁龙源实业集因有限公司,辽宁凌源122500
摘要:利用离心雾化法制备出一种新型低铬合金铸钢丸,通过欧文寿命试验机对低铬合金铸钢丸(S330)进行欧文寿
命试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜分析低铬合金铸钢丸磨损失效形式。结果表明:低铬合金铸钢丸在1500
次循环之前磨损形式以表层剥落为主,在1500次循环之后磨损形式以心部脱落为主。表层剥落一般发生在整个失效
过程中;低铬合金铸钢丸的心部脱落发生在表层剥落的基础上,低铬合金铸钢丸的缺陷越少,发生心部脱落的时间
越晚;当低铬合金铸钢丸的裂纹或气孔比较大时,发生脆性断裂,另外在心部脱落的同时也发生脆性断裂。
关键词:低铬合金铸钢丸;微观组织;欧文寿命;失效机理
中图分类号:TG142.72文献标识码:A文章编号:1001-4977(2014)11-1095-07
Research of Ervin Life and the Wear Failure Mechanism About
Low-chromium Alloy Cast Steel Shot
LIU Yue, YU Huang, CHEN Hai-jing, XIN Qi-bin, ZHU Li-juan, YU Hai-shuang
(l. College of Materials and Metallurgy Northeastern University, Shenyang 1 10819, Liaoning, China;
2. College of Mechanical Engineering Shenyang University, Shenyang 110044, Liaoning, China
3. Liaoning Longyuan Industry Co, Ltd, Lingyuan 122500, Liaoning, China)
Abstract: A new type of low-chromium alloy cast steel shot was prepared by centrifugal atomization. By using
Ervin life testing machine, the Ervin life of low-chromium alloy cast steel shot(S330)would be conducted. The
low-chromium alloy cast steel shot wear failure forms were analyzed with metallographic microscope, scanning
electron microscope. The result shows that the wear form oflow-chromium alloy cast steel shot is mainly surface
spalling before 1 500 cycles, and after 1 500 cycles, the wear form is mainly the core loss. The surface spalling
generally occurs during the whole failure period; the core loss oflow-chromium alloy cast steel shot occurs at the
basis of surface spalling, The less the defects of the low-chromium alloy cast steel shot, the latter the core loss
occurs When the crack of cast steel shot and porosity becomes larger, brittle fracture appears, accompanied by
the core loss
Key words: low-chromium alloy cast steel shot; microstructure; Ervin life; failure mechanism
铸钢丸广泛应用于机械、造船、汽车、车辆、飞能及高的品质。目前国内对铸钢丸的研究主要集中在
机及集装箱制造业的零件表面清理、除锈、去漆及表抛丸清理应用领域凹,张洪伟?对喷丸强化过程及冲击
面强化。目前国内最常用的铸钢丸为高碳铸钢丸凹、效应建立.了数值模拟,研究了铸钢丸冲击作用下,铝
低碳铸钢丸。但随着对喷抛精度要求的提高,这两合金材料A12024-T3动态响应过程中的应力波结构、应
种铸钢丸的性能已经不能满足市场的需求,特别是对变率效应及应力波衰减效应等动态参量,研究结果表
于喷抛质量要求很高的汽车、飞机等产品,为此研制明铸钢丸高速冲击引起的弹塑性双波会在材料内部形
出一种新型铸钢丸一低铬合金铸钢丸。目前国内对成高应变率效应;赵新华和刘如伟?对高碳铸钢丸的
于衡量铸钢丸质量門主要通过检测铸钢丸的化学成分、热处理及欧文寿命进行了研究,通过试验得到最佳的
硬度、显微组织、表观密度、缺陷百分比等,但是这热处理条件,发现热处理参数影响着高碳铸钢丸的欧
些检测方法不能直观的体现铸钢丸的使用寿命,用欧文寿命。本文主要研究了低铬合金铸钢丸S330的欧文
文寿命试验机测量铸钢丸的欧文寿命可以直接反应循环寿命,并对低铬合金铸钢丸的磨损失效机理进行
铸钢丸的耐磨性能,高的欧文寿命意味着高的耐磨性了分析。
基金项目:国家自然科学基金重点项目(51334004);沈阳市科技计划项目(F13-316-18)。
收稿日期:2014-0504收到初稿,201407-10收到修订稿。
作者简介:刘越(1960-),男,教授,博士,研究方向为高性能金属磨料制备技术、耐磨材料。电话:024-83682551,E-mail:dbdk555163com