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耐磨复合钢板中0.10%Sc在均匀化和热加工的过程

更新时间:2021年-09月-09日

耐磨复合钢板在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中,添加0.10%Sc使合金在均匀化和热加工过程中析出次生Al3Sc或Al3(Sc1-xZrx)粒高硬度耐磨钢板子,这种质点强烈地钉扎位错和亚晶界,使合金在固溶过程中晶粒组织保持纤维状,从而有效地抑制合金的再结晶堆焊耐磨衬板技术。但添加0.15%Sc不能抑制合金固溶过程中再结晶,添加0.25%Sc反而会促进合金固溶过程中的再结晶。 时效前的预变形能增加基体中的位错密度,促进T1相的非均匀形核,加速合金时效速度,促进时效峰值提前,显著提高合金的强度。

高硬度耐磨复合钢板的合金强度随预变形量增加而增大,当预变形量超过3.5%以后,合金的强度增幅趋于平缓,预变形量超过5.6%以后,合金强度稍微有所下降,合金的延伸率则随预变形量增加而减少。合金在人工时效条件下较适宜的预变形量为3.5%左右,此时合金既具有较好的拉伸强度又兼备较好的塑性。

预变形促进T1相均匀、细小、弥散析出,预变形量越大,析出T1相越细小,均匀,体积分数和数量密度越大。但预变形量过大,析出的T1相粗大且分布不均匀。耐磨复合钢板在退火过程中一共发生三种主要反应:

①包晶反应,促使LaNi3相和CaCu5相发生包晶反应生成A2B7相。

②A端元素损失造成A2B7相转变为CaCu5相。

③A2B7型相中的低温相Ce2Ni7相转变为高温相Gd2Co7相。

如果退火采用空冷方式,则合金中的A2B7相主要以高温相Gd2Co7相的形式存在。退火处理可以大幅度改善合金电极电化学性能。这是由于退火可以减少甚至消除LaNi3相,退火还可以减少宏观偏析使合金内部成分均匀化。但是由于合金在熔炼时未经过水冷模浇铸,得到的晶粒较为粗大,宏观偏析较多,为了得到均匀的组织就需要更长时间的退火;同时由于耐磨复合钢板中的合金是严格按照理论计算成分进行配制的,合金熔炼及退火过程中的A端元素烧损,限制了耐磨复合钢板合金电化学性能的进一步改善。


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