合金元素Ni/Al对45Si2MnCr2Mo超高强韧钢冲击磨料磨损行为的影响

作者：杨明; 陈晓华^*; 王自东^*; 王艳林; 左玲立

来源：材料导报, 2023, 37(13): 181-188.

• 超高强韧钢
• 冲击磨料磨损
• 磨损行为
• 冲击硬化

针对不同Ni/Al含量的强塑韧性良好的45Si2MnCr2Mo超高强韧钢，利用MLD-10冲击磨料磨损实验机对其进行了三体磨料磨损实验，系统研究了不同Ni/Al含量对超高强韧钢的磨损失重、硬化层深度以及磨损后表层及亚表层微观形貌的影响，并探讨了磨损机理。结果表明：Ni含量为3%时超高强韧钢的耐磨性最好，磨损百分比最低，为0.391%。当加入0.5%的Al后超高强韧钢的耐磨性降低了1.48,磨损百分比增加到0.42%。添加Ni元素能提高超高强韧钢的磨损性能，但当Al和Ni同时添加时反而不利于改善磨损性能。质量失重是由磨料的嵌入及剥落共同体现的。实验钢经冲击磨料磨损实验后表面和次表面区域通过加工硬化得到强化，Ni含量为3%时超高强韧钢拥有最佳的综合磨损后表面硬度、硬化百分比和有效硬化层深度，磨损过程更均匀。超高强韧钢的磨损形式主要为犁沟、剥落、裂纹、嵌入磨粒、犁沟浪花和挤压堆积。

• 单位
  北京科技大学; 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司; 新金属材料国家重点实验室