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利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对复合耐磨板的显微组织与力学性能的影响,研究了氢在耐磨板中的扩散行为,用电子探针分析了热变形复合耐磨板微观组织中的碳浓度分布,同时结合慢应变速率拉伸实验研究了复合耐磨板的氢脆性。 复合耐磨板回火后组织变化明显,碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300MPa级到了1500MPa级,形变诱导铁索体晶粒中的碳含量明显过饱和。当扩散反应达到平衡态时,原子位移平均平方代换与反应时间成线性关系,随着焊后冷速的降低,冷却过程中逸出的氢增多。 通过试样充氢后放置试验,发现扩散氢量不受焊道数量的影响,在100~200℃保温时,复合耐磨板中逸出氢的总量变化不大,但逸出时间随温度的升高而明显缩短。在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散,当温度低于580℃热压退火处理时,扩散层厚度随Si含量的增加先急剧减小然后增大,其氢脆性也明显增加。 从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,在复合耐磨板基体晶界上严重偏析,生成Al-Cu相中脆的相(Al2Cu)。原子在x与y矢量方向扩散速度相近,且远大于z方向扩散速率,变形存储能的作用终降低了体系相变后的自由能,当温度高于580℃时,扩散层的厚度随Si含量的增加而增加。


另外有耐磨板的高温强度,强化晶界的作用。铝(Al):主要用于脱氧和细化晶粒。在渗氮耐磨板中形成耐蚀的渗氮层。含量高时,赋予双金属耐磨板在高温时抗氧化性和耐H2S气体的腐蚀性能。近年来,常把铝作为合金元素加入耐热耐磨板中。 通常把焊接复合耐磨板的方法分为熔焊、钎焊、和压焊三类。熔焊焊接过程中,将复合耐磨板的接头加热至融化状态,不加压力而完成焊接的方法称为熔焊。熔焊时,热源将待焊两工件口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连为一体。 钎焊焊接过程中,采用比母材熔点低的金属材料做钎料,将复合耐磨板和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,从而实现连接复合耐磨板的方法称为钎焊。 常用的熔焊方法有电弧焊、气焊电渣焊等。常用的钎焊方法有火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等。压焊焊接过程中,必须对复合耐磨板施加压力(加热或不加热),使两工件在固态下实现原子间结合,以完成焊接的方法称为压焊。



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目前使用的双金属耐磨板高频感应加热设备设备都是手工操作,感应圈周围工作位的强场都超过现行卫生规定。必须考虑卫生防护的问题;。除接地良好外,.对交变磁扬的防护是用闭合的金属导电外罩回路屏蔽。这是因为闭合路产生的感应电流而产生的磁场减弱了原有的交变磁场。 要求设备生产时,变压器必须放在机壳内.,但现有的一些设备,变压器在机箱外,对工作人员有较大的影响。使用人员,不宜用微波防护服,因防微波外套穿在身上,躯体部位不形成闭合回路,不能产生感应电流,只对静电场有一些作用。 为了减轻复合耐磨板自身重量,所使用的钢材不断向高强化发展。耐磨板发展初期,由于不考虑焊接性,钢钢板强度经济的方法是钢材的碳含量。20世纪以后,为防止桥梁距不断增大导致过大的部件截面,以及为了防止船舶大型化后造成钢板的重量与排水量之比的上升,复合耐磨板因具有高的许用应力而得以应用。 复合耐磨板性能的途径包括:合金强化、组织强化(如淬火+回火)、控轧控冷工艺(TMCP)、淬火+自回火控制轧制(QST)。新的冶炼的进步,促进了新一代钢种的诞生。合金强化。通过在钢板中加入合金元素的固溶强化、析出强化、细晶强化,钢板的强度和韧性;通过正火细化晶粒、均匀组织,进一步钢板的塑性和韧性。



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