NM450耐磨钢裂纹控制研究
高碳高锰钢450℃时效处理后的拉伸断裂行为
高碳 高锰 钢 ４ ５ ０ ￣ Ｃ时效 处 理 后 的拉 伸 断裂 行 为
管 现 军 ， 冯 锐 ， 丁 志敏
（ １ ． 大连 交通大学 材料科 学与工程学院 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ８ ； ２ ． 中车大 同电力机 车有 限公 司技术 中心 ，
山西 大 同 ０ ３ ７ ０ ３ ８ ） 米
韧性和高加工硬化性 ， 而 被 广 泛应 用 于 铁 路 、 采
是 造成 高锰 钢脆 性 断 裂 的 原 因． 而关 于 ４ ５ ０ ￣ Ｃ时
效 处理 后 高碳 高锰 钢 的变 形及 断裂 行 为 的研 究 ， 目前还 鲜有 报道 ．
鉴于此 ， 本 文 通 过 研 究 水 韧处 理后 经 ４ ５ ０ ｏ Ｃ
基金 项 目： 中国铁路总公司科技研究开发计划资助项 目（ ２ ０ １ ２ Ｇ ０ １ １ 一 Ｄ） ； 大连市科技计划资助项 目（ ２ ０ １ ３ Ａ １ ６ Ｇ Ｘ １ １ ９ １ ） 作者 简介 ： 管现军 （ １ ９ ８ ９一） ， 男， 硕士研究生 ； 丁志敏 （１ ９ ６ ２一）， 男， 教授 ， 博士， 主要从事材料表 面改性 与金属 材料 强韧化的理论及其工艺的研究
第３ ８卷 第 ２期 ２ ０ １ ７年 ４月
大 连
交 通
大
学
学 报
Ｖｏ１ ． ３８ Ｎｏ ． ２ Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ７
Ｊ Ｏ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｄ ＡＬ Ｉ ＡＮ Ｊ Ｉ Ａ０Ｔ ０ＮＧ ＵＮ Ｉ ＶＥＲ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ
文章编号 ： １ ６ ７ ３ ． ９ ５ ９ ０ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ ． ０ ０ ６ ７ — ０ ４
的高碳高锰钢仍具有优越 的塑性 和高 的抗拉强 度 ， 其 断裂后 的抗拉 强度 和延伸 率可分 别达 到 ９ ８ １ ＭＰ ａ 和７ ０ ％． 拉伸断裂后 的高碳 高锰 钢组织 中出现 了大量 的孪 晶， 而且裂 纹在 孪晶界 处 以及 晶界上 的碳 化 物处 形核 ， 并沿 晶界 和孪 晶界长大 ， 相邻裂纹 相互 连接 、 扩展 ， 直至断裂． 拉伸断 口微 观形貌为石断 状 ， 其
NM450SP超级耐磨钢有哪些性能特点？
NM450SP超级耐磨钢有哪些性能特点？涟钢开发的超级耐磨钢NM450SP，采用在较硬的板条马氏体基体上分布大量纳米级别碳化物来进一步提高耐磨性能，其硬度和力学性能与NM450相当，但抗磨损性能达到普通NM450的1.6倍以上，是NM550的1.3倍以上。
1、NM450SP特征NM450SP是经过淬火或淬火＋回火处理的全马氏体耐磨钢板，NM450SP具有良高的耐磨性以及良好的可焊性和冷成型性能。
NM450SP具有良好的冲击韧性，保证其在制造和使用过程中具有满意的抗裂性。
2、NM450SP力学性能3、相对耐磨性对比搅拌罐衬板钢升级：目前用高Cr铸铁，推荐超级耐磨钢NM450SP；替代优势：塑韧性强，耐磨性提升。
下料口内衬板用钢：目前6-10mm的NM360-NM450，推荐NM450SP4、NM450SP应用NM450SP主要应用于采矿，矿石和回收行业。
常见的用途如：重型矿车和自卸车车箱体、挖斗、铲刃、破碎锤、破碎刀、破碎机、筛板和各种耐磨衬板零部件等。
5、NM450SP尺寸NM450SP可供厚度范围为3.0-25.0mm。
取决于钢板厚度，宽度可达2000mm。
6、NM450SP厂家上海频开实业有限公司位于国内现有规模较大的钢材专业市场——乐从钢铁世界，公司在上海、武汉、娄底、佛山均有现货，库存量不低于3000T。
公司库存量充足，品种规格全，可按要求加工开平，可定期货。
公司经营宝钢、武钢、涟钢、山钢、湘钢、鞍钢、新余等钢厂的材料，主要有耐磨钢、高强度钢板、工程机械用钢、汽车大梁钢、冷轧高强车厢板、耐候钢、耐酸钢、中高碳钢。
频开实业供应涟钢超级耐磨钢，多种规格可选，可定期货。
耐磨钢折弯加工工艺
耐磨钢折弯加工工艺
耐磨钢板可进行折弯加工，但必须严格控制折弯内径和角度。
钢板进行冷弯时钢板的强度越高，需要的弯曲力越大，回弹力和回弹角度越大，因而应采用合适的上模直径和下模开口度。
NM400、NM450、NM500耐磨钢折弯加工工艺
为避免钢板边部因加工硬化造成弯曲开裂，可适当采用打磨机去除毛边。
钢板纵向冷弯性能略好于横向冷弯性能，因而进行相同弯曲角度的折弯时，横向弯曲内径应略大一些。
所谓纵向是指钢板的轧制方向垂直于折弯机冲头长度方向。
NM450常用折弯工艺参数速查。
利用纳米化技术改善耐延迟断裂高强度螺栓钢的机械性能
利用纳米化技术改善耐延迟断裂高强度螺栓钢的机械性能纳米化技术在材料科学领域具有广泛的应用前景，可以通过改变材料的微观结构，来显著改善材料的机械性能。
在高强度螺栓钢的应用中，耐延迟断裂是一个重要的性能指标。
本文将探讨如何利用纳米化技术来改善耐延迟断裂高强度螺栓钢的机械性能。
首先，我们需要了解高强度螺栓钢的耐延迟断裂机制。
高强度螺栓钢常常遭受到复杂的应力环境，如拉伸、剪切和扭转等。
这些应力会导致螺栓表面的缺陷形成和扩展，最终引发断裂。
因此，提高高强度螺栓钢的抗断裂能力是关键。
纳米化技术可以通过调控材料的晶粒尺寸和晶界结构，来改善其机械性能。
首先，通过降低晶粒尺寸，可以提高材料的屈服强度和硬度。
较小的晶粒尺寸会限制位错滑移和晶界移动，从而增加材料的塑性变形能力，降低疲劳开裂的敏感性。
同时，纳米化技术还可以改善材料的晶界结构。
晶界是位错和原子的交错区域，通常是材料的强度和韧性的主要起因。
晶界的性质与材料的断裂性能密切相关。
通过纳米化技术改变晶界的组织结构，可以增强晶界的稳定性和阻止位错的扩展。
除了纳米化技术，还可以利用表面改性技术来进一步改善高强度螺栓钢的机械性能。
如利用化学镀、电化学处理等方法，可以在材料表面形成一个致密的保护层，提高钢材的疲劳寿命和耐腐蚀性能。
此外，纳米化技术还可以应用于高强度螺栓钢的涂层改进。
通过在材料表面涂覆纳米材料，可以增加涂层与基材的结合强度，提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能。
同时，纳米涂层还可以减小摩擦系数，降低螺栓的摩擦损耗，并且提供更好的自润滑性能。
尽管纳米化技术在改善高强度螺栓钢的机械性能方面具有潜力，但仍然面临一些挑战。
首先，纳米结构的稳定性是一个问题。
在高温和高应力条件下，纳米晶体的晶粒会发生再长大和结晶，从而导致材料性能的下降。
因此，研究如何稳定纳米结构，是进一步推动纳米化技术应用的关键方向。
其次，纳米化技术的大规模制备和成本问题也需要解决。
纳米化技术要求对材料进行微观调控，需要精密的加工和控制手段。
NM450耐磨钢板开裂原因分析
NM450耐磨钢板开裂原因分析姜金星;宁勤恒;董俊媛;吴翔;赵威威;左秀荣【摘要】60 mm厚的热轧NM450耐磨钢板淬火后发现有裂纹.为找出钢板开裂的原因,采用金相显微镜、扫描电镜和EDS检测了钢板中裂纹附近的组织、裂纹形貌和夹杂物成分,建立了NM450钢淬火过程的热-力-组织耦合有限元模型,计算了钢板从900℃喷水淬火过程中应力的变化和分布.结果表明:裂纹起源于钢板1/2厚度处,是穿晶裂纹;裂纹内的氧化铁是钢板淬火冷却过程中侵入裂纹内的高温水蒸气与铁发生氧化反应的产物;钢板未淬透,且淬火过程中其1/2厚度处有较大的拉应力作用于夹杂物和偏析区,从而导致钢板开裂.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】5页(P63-66,74)【关键词】NM450耐磨钢;淬火;裂纹;有限元模型【作者】姜金星;宁勤恒;董俊媛;吴翔;赵威威;左秀荣【作者单位】南京钢铁股份有限公司,江苏南京210035;郑州大学材料物理教育部重点实验室,河南郑州450052;郑州大学材料物理教育部重点实验室,河南郑州450052;郑州大学材料物理教育部重点实验室,河南郑州450052;郑州大学材料物理教育部重点实验室,河南郑州450052;郑州大学材料物理教育部重点实验室,河南郑州450052【正文语种】中文NM450钢是一种新型耐磨钢，与传统的球墨铸铁、高锰钢等耐磨金属材料相比，碳含量以及合金元素含量都比较低，易熔炼铸造，且加工性能较好[1- 2]。
NM450钢板加工工艺简单，成本较低，且具有很好的强韧性和耐磨性能，能承受中等强度的冲击磨损[2- 5]。
随着我国重工业的快速发展，目前NM450钢板在矿山机械、水利装备、轨道交通、国防军工等领域得到了广泛应用，市场需求量与日俱增，具有较好的经济效益和社会效益[3- 5]。
某钢铁公司热轧的NM450钢板淬火后发现有贯穿厚度的纵向裂纹，极大地影响了钢板的质量，增加了生产成本。
热处理工艺对NM450组织性能的影响研究与分析
面质量 ， 同时为保证钢坯 原始晶粒不至于过分长大 使 轧 后 钢 材 晶粒 难 以细 化 ， 将 加 热 温 度 设 定 为 １ ２ ０ ｏ℃ ， 保 温 足够 时 间 （ ５— ６ ｈ ） ， 以保 证热 轧 前连 铸坯组织的均匀性。热轧过程中为确保获得较为理 想的热轧态组织 ， 精轧开轧温度设为９ ３ ０℃ ， 终轧温
理 ，材料 可得 到较 好 的强韧 性 匹配 。
３ 结 论
本文 通过 对 Ｎ Ｍ ４ ５ ０实 验钢热 轧态 、 淬 火态 和 回 火态 三种 不 同状态 下 材 料 的 组织 及 性 能 进 行 分 析 ， 在 实验 范 围内可得 到 如下结 论 ：
１ ）热轧 后 钢 板 组 织 主 要 是 铁 素 体 ＋珠 光 体 ，
１ ． ３ ． ２ 力学性 能检 测 。 在 热处 理 后 钢板 上 取 矩 形试 样 ， 试 样 上下 表 面
２ ３
学材料成型及控 制工程 专业 。工程师 ， 主要从事宽厚板新产品 、 新 工 艺技术研究工作 。
莱钢科 技
表 ２ 实验钢 不同状态力学性能
２ ０ １ ５年 ８月
产过 程 中 ， 但 是对 于像 耐磨 钢 一 类 要求 性 能稳 定 性
１ ． ２ 材 料制 备
本文中实验用钢 Ｎ Ｍ ４ ５ ０生产采用控轧 ＋ 空冷
工艺， 并 进行 关键结构件用钢 而言 ， 离线热处 理（ 淬火 ＋回火）生产工艺仍是无可替代的， 国内外 钢厂生产 Ｎ Ｍ ４ ５ ０高强度耐磨钢板多数采用淬火 ＋ 低温回火热处理状态交货。本文研究 了重点热处理 工 艺对 实验钢 种 Ｎ Ｍ ４ ５ ０的组织 性能影 响 规 律 ， 为材
nm450耐磨钢板的退火处理 -回复
nm450耐磨钢板的退火处理-回复退火处理是一种重要的金属加工步骤，适用于各种类型的金属材料，包括NM450耐磨钢板。
在NM450耐磨钢板的制造过程中，退火处理可以调整其力学性能和微观结构，以提高材料的综合性能和延长使用寿命。
首先，退火处理可以通过持续加热和缓慢冷却的过程来改变NM450耐磨钢板的晶粒结构。
晶粒结构对材料的强度和韧性等力学性能具有重要影响。
在加热过程中，NM450耐磨钢板内部的晶界和晶粒缺陷会重新排列，从而形成更加致密且均匀的晶粒结构。
这种结构在提高材料的硬度的同时，还能增加其韧性和抗疲劳性能。
其次，退火处理还可以消除NM450耐磨钢板内部的残余应力。
在钢板的制造过程中，由于快速冷却或外部应力的作用，钢板内部可能会产生残余应力。
这些残余应力会导致钢板在使用过程中产生变形或裂纹，降低材料的强度和寿命。
通过退火处理，钢板中的残余应力会通过热膨胀和再结晶来释放，从而减少了材料的应力状态，提高了其使用寿命和可靠性。
退火处理的温度和时间也是影响NM450耐磨钢板性能的重要因素。
温度过高或时间过长都可能导致钢板的过热和过软化，从而降低了其强度和硬度。
因此，制定合理的退火处理工艺参数对于获得优质的NM450耐磨钢板至关重要。
通常情况下，退火温度应控制在钢板的临界退火温度以下，退火时间也要根据钢板的尺寸和厚度进行适当调整。
此外，退火处理还可以改善NM450耐磨钢板的加工性能。
在切削、焊接和冲压等加工过程中，钢板往往会受到应变和应力的作用，从而导致材料的力学性能发生变化。
通过退火处理，这些应变和应力可以得到释放和修复，使钢板具有更好的可加工性和变形能力。
综上所述，退火处理是提高NM450耐磨钢板性能的重要步骤。
通过调整晶粒结构、消除残余应力和改善加工性能，退火处理可以使NM450耐磨钢板具有更好的硬度、韧性和耐磨性能，延长其使用寿命。
然而，不同材料和不同工艺条件下的退火处理参数可能会有所不同，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。
一文看懂NM450材质各项性能指标NM450材质用途及使用规范详细介绍
一文看懂NM450材质各项性能指标NM450材质用途及使用规范详细介绍一、NM450钢板介绍：NM450，NM表示耐磨，450表示布氏硬度平均值在450左右。
涟钢NM450广泛应用在冶金行业、筑路行业、砂磨机筒体、叶片，U型自卸车、各种货场、码头机械部件，轴承结构件，铁路车轮结构件，轧辊等。
NM450耐磨板在浇注过程中形成的气泡、裂纹和松动等缺陷，也可在高温或高压下消除，使其恢复优良品质。
NM450耐磨板标准分类：埋弧焊NM450耐磨板用于加压流体输送主要用于石油和天然气管道；耐磨板在目前世界范围内，它具有技术领先、生产工艺成熟和市场占有率大的优势，纵观耐磨钢板的分类，耐磨钢板下的产品类型根据其各自的硬度可分为NM400、NM450、NM500、NM550、NM600。
二、热处理: 高温回火，调质（淬火+回火)三、性能：屈服在950多，抗拉强度在1180上四、NM450钢板交货状态：钢板以淬火、淬火＋回火（调质）、TMCP+回火、回火或热轧状态交货答；文章作者；舞阳钢铁陈钢检测金属材料或部件内部的裂纹或缺陷。
常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。
物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。
无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
热处理方法为退火、正火加回火，或者当采购方同意时，从奥氏体化温度采用鼓风或液体淬冷的方法加速冷却，随后进行回火。
回火温度下限值为675℃。
当未指明按a条的要求热处理是，则应以消除应力处理或退火状态交货五、现货库存：品种材质规格宽长数量[吨] 存货地备注耐磨钢WNM450 5 2000 4000 0.886 回火+淬火耐磨钢WNM450 6 1440 940 0.064 回火+淬火耐磨钢NM450圆6 1560 870 0.064 回火+淬火耐磨钢NM450 7 2550 6820 15.231 回火+淬火耐磨钢WearTuf450 8 2300 6830 16.062回火+淬火耐磨钢WearTuf450 10 2500 6000 2.747 回火+淬火耐磨钢WearTuf450 12 3120 8050 2.365回火+淬火耐磨钢NM450 14 2200 8000 5.576 回火+淬火耐磨钢NM450 16 3100 9000 7.008 回火+淬火耐磨钢NM450 22 2500 8500 3.669 回火+淬火耐磨钢NM450 25 3000 3720 2.19 回火+淬火耐磨钢NM450 30 2200 10000 10.362回火+淬火耐磨钢NM450 38 2440 7320 10.668 回火+淬火耐磨钢NM450 40 1820 10600 40.775回火+淬火耐磨钢NM450 45 1810 10770 6.886回火+淬火耐磨钢NM450 50 2550 10700 21.418 回火+淬火耐磨钢NM450 55 1520 1710 1.122 回火+淬火耐磨钢NM450 110 2110 4130 47.765 回火+淬火耐磨钢NM450 140 2620 4740 27.341 回火+淬火耐磨钢NM450 150 **** **** 18.492 回火+淬火六、NM450 钢板订货流程介绍1、需方具体的尺寸、规格、数量及详细的钢板技术要求2、小批量60吨起，具体吨位可协议3、厂里根据排产及生产计划报交货周期与成品单价4、供需方与之对接5、需方同意周期和价格双方签订合同6、厂里下达冶金码开始安排生产7、需方等待交货可与之协商小批量期货定扎及切割深加工技术服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
NM450耐磨钢裂纹控制研究
低合金耐磨钢是近年来兴起的一种新型钢种,因其合金含量低、耐磨性能优
异而被广泛应用,但是部分耐磨钢在生产制造过程中出现裂纹缺陷,这严重降低
了企业的生产效率。
因此本文对NM450低合金耐磨钢中的裂纹进行研究,采用金相显微镜和扫描电子显微镜进行显微组织分析,通过热-力-组织耦合无缺陷有限元模型仿真模拟了钢板厚度方向热处理过程中应力的变化,用XHD-2000TMSC数显维氏硬度计进行钢板厚度方向硬度测试,对裂纹产生的原因进行了系统的研究
并优化了回火工艺。
具体研究结果如下:国内某钢厂生产的NM450耐磨钢板,对其进行火焰切割
后出现延迟裂纹,延迟裂纹萌生于偏析带处。
偏析是铸坯凝固过程中形成的,不会在随后的轧制和热处理过程中消除,从而使钢板的组织和性能在厚度方向存在差异。
在钢板热处理过程中由于冷却速率不同导致组织变化不均匀会产生相变应
力,在切割过程中钢板表面和心部由于受热不均匀会在厚度方向产生较大的热应
力。
相变应力和热应力会在钢板偏析带处叠加,使钢板在偏析带处萌生裂纹并沿
厚度方向扩展。
NM450钢板在淬火冷却后出现了沿厚度方向的纵裂纹,裂纹平直且延伸较长,裂纹的张开度总体呈现出中间大两端小的趋势,试样厚度中心偏析带处有向轧制
板材长度方向和轧制表面方向扩展的辐射状花样,表明裂纹起源于钢板厚度中心
偏析带位置;裂纹附近组织没有氧化圆点,有轻微的脱碳现象,自然裂开试样的裂纹内部有比较厚实紧致的氧化铁产物,综合分析NM450钢的裂纹是淬火冷却过程中在偏析带处形成的,并在残余应力的作用下延伸扩展,纵裂纹一直延伸至表面。
为了优化耐磨钢板的力学性能,解决钢板厚度方向硬度不均匀、易产生裂纹等问题,优化了回火工艺。
回火温度分别为200~350℃,保温时间分别为160~250min,通过比较不同回火工艺下NM450耐磨钢的组织和力学性能发现,回火并不能使试验钢的偏析带完全消除,但回火温度对试验钢的硬度产生了非常重要的影响。
随着回火温度的升高,马氏体逐渐分解,基体组织也变得更均匀。
淬火冷却过程中产生的内应力逐渐释放,试验钢的偏析带处硬度均有下降,基体硬度变得更均匀。
基体组织随着回火保温时间的延长并没有发生明显变化,硬度也没有发生明显的下降;当试验钢的回火工艺为250℃×250 min,其基体硬度最均匀,组织最稳定。
因此,采用回火工艺并不能完全避免耐磨钢裂纹的产生,但是可以在一定程度上降低裂纹的发生率。