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●常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。
●HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。
●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度)。
在大量试验的基础上,设计出了一种等离子熔覆快速成形新型铁基合金,随热源的移动,温度场呈现彗星状云图,且激光光斑前缘温度梯度大,后部温度梯度小;熔池温度随时间的变化规律,利用HDX-100数字式显微硬度计检测了起重机械用耐磨钢板在激光堆焊前后各层的硬度变化。并对比了不同功率和不同扫描速度对温度场的影响。
不同功率对比结果表明,在相同的激光扫描速度6 mm/s时,起重机械用耐磨钢板表面温度很大值随激光功率增大而升高,在900 W时达到4238℃;不同速度对比结果表明,在相同功率800 W时,表面温度很大值随激光速度增大而减小,在6 mm/s时达到3738℃。续工作时表层温度范围为550~650℃,堆焊前后硬度变化明显,很大降幅约为250 HV0.5;近表层温度范围为470~550℃,堆焊前后硬度降幅约为40 HV0.5; 焊后经500~550℃回火处理,起重机械用耐磨钢板熔合区组织和硬度的过渡良好,并且能改善近熔合区的基体脱碳及焊层处的增碳现象,降低热影响区的粗晶脆化程度,减小相变应力和热应力,有利于防止基体开裂及耐磨层剥落。
起重机械用耐磨钢板的截面显微硬度呈梯度分布,表面合金硬度达到492HV;制备的多层金属试样耐磨性是H13钢耐磨性的2.5倍,冲击韧性处于合理范围。
影响起重机械用耐磨钢板的耐磨性的因素很多,有外部条件,如载荷和磨料的类型、大小;也有内在因素,起重机械用耐磨钢板,如钢的化学成分、热处理工艺和组织状态等。这些因素与耐磨性都有密切的关系,下面分为四个因素ABCD来具体分析探讨一下:
A碳含量
低于共析成分的碳钢,经正火或淬火 回火后,其耐磨性随碳含量的增加而提高。碳含量不同的钢,经热处理到相同硬度时,碳含量高的钢其耐磨性较好,抗磨料磨损的能力也随碳含量的增加而提高。钢的磨损量与其碳含量的关系见图1
1钢的磨损量与碳含量的关系
B合金元素
在低合金钢中,合金元素对耐磨性的影响主要取决于它们的碳化物形成倾向 以及在铁素体中的溶解度。一般来说,不形成碳化物的元素对耐磨性的影响较弱。 但Si虽然不是形成碳化物的元素,但能起到提高钢的耐磨性的作用。在硅锰钢和 铬锰钢中,适当增加Si含量对提高耐磨性比较显著。
(2)是多元合金起重机械用耐磨钢板中的合金成分,其耐磨性相当于普通钢板的10倍
Mn是弱碳化物形成元素,在钢中只和铁及其他碳化物联合形成渗碳体型的 碳化物。在低锰钢中,Mn对耐磨性有所改善。在起重机械用耐磨钢板中,Mn起到扩大Υ相区、稳定奥氏体组织的作用。一些和钢中碳有较强亲和力的元素,如Cr、Mo、V、 Ti、Nb等,只要钢中有足够的碳,在适当的条件下,就形成各自特殊的碳化物。强 碳化物形成元素是提高钢耐磨性的重要元素。