对耐磨板堆焊设备合金及其经变质处理后研究与探讨

      对耐磨板堆焊设备合金及其经变质处理后的ＺＡ－１２Ｍ和ＺＡ－２７Ｍ在９５℃水蒸汽中时效后的***及性能进行了分析研究。给出了这些耐磨板堆焊设备合金的机械性能和时效时间之间的关系曲线，并对合金的金相***和稀土元素的作用进行了分析讨论。

研究了不同的Ａｌ、Ｃｕ含量对耐磨板堆焊设备合金（即锌铝合金）力学性能的影响．结果表明，ＺＡ合金中的含Ａｌ量可在相当宽的范围内（２５％～４５％）变化，而其性能保持在σ＿ｂ≥４００ＭＰａ，δ≥６．９％。其中抗拉强度σ＿ｂ值随着含Ａｌ量的增加先提高后降低，在含Ａｌ量为Ａｌ＿４处出现峰值；而延伸率δ值则随着含Ａｌ量的增加逐渐降低。Ｃｕ的含量必须适当，在本研究条件下，耐磨板堆焊设备合金中的***佳含Ｃｕ量为３％。

研究了耐磨板堆焊设备合金中的主要元素及微量元素对耐蚀性能的影响。结果表明：在海水、３０￣＃机油及蒸汽介质中，耐磨板堆焊设备合金的耐蚀性能随着Ｃｕ含量的增加而提高，随着Ａｌ含量的增加而略有下降；含０．０５％ｓｂ的耐磨板堆焊设备合金耐蚀性能有所提高，其他微量元素如ＲＥ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｉ等对ＺＡ合金的耐蚀性能无明显改善。文中还观察和分析了耐磨板堆焊设备合金经海水腐蚀后的表面形貌，结果发现，表面上残留着Ｃｌ、Ｓ等腐蚀产物。

用光学显微镜、扫描电镜、拉伸、耐磨等试验方法，探讨了Ｔｉ对耐磨板堆焊设备合金铸态***性能和时效特性的影响。结果指出，Ｔｉ使铸态***由树枝状变成块状和花瓣状；Ｔｉ含量增加，耐磨性、耐蚀性（在海水、３０＃机油、２％ＮａＯＨ水溶液中）提高，σｂ、ＨＢ先增后减；Ｔｉ能延缓时效过程，选择合适的时效工艺，可获得较好的强度。

用光学显微镜和扫描电镜能谱分析仪，研究了微量元素对ＺＡ合金铸态***的影响；用硬度、拉伸和耐磨试验探讨了微量元素对耐磨板堆焊设备合金力学性能的影响，结果表明，微量元素的加入使耐磨板堆焊设备合金的铸态***发生了变化，特别是加Ｔｉ的耐磨板堆焊设备合金***变化较大，同时使耐磨板堆焊设备合金的硬度、强度和耐磨性均有所提高.

     通过大批量工业生产实践及跟踪分析力学性能检测结果，验证了采用优化的工艺参数轧制工艺，可保证堆焊耐磨管力学性能100%合格率,成功开发了堆焊耐磨管。

在大气气氛条件下,当拉伸温度超过1050℃后,试样堆焊耐磨管的断面收缩率迅速减小,在1100℃时断面收缩率取得***小值,只有40%左右。显微***分析得出,这主要是因为Cu的富集相沿晶界向钢内部浸润,降低了铸坯的高温塑性。在MMS-200热力模拟试验机上进行高温拉伸试验,测试了不同气氛条件下堆焊耐磨管薄板坯连铸工艺生产的堆焊耐磨管的高温力学性能。结果表明:在***气保护气氛条件下,应变速率为1×10-3/s时,950～1250℃断面收缩率都大于70%,具有良好的高温塑性。

利用显微***检测、生产过程数据统计分析等手段,分析CSP工艺生产堆焊耐磨管SPA-H的常见表面缺陷结疤、裂纹和氧化铁皮问题的产生原因,并有针对性地给出改善措施,显著降低了堆焊耐磨管的表面缺陷改判率。目前堆焊耐磨管的表面缺陷问题已经得到有效控制。

通过对加热温度、开轧温度、终轧温度及卷取温度等工艺参数对堆焊耐磨管的***性能影响研究，指出堆焊耐磨管心部存在铁素带和晶粒分布不均是影响力学性能的主要因素；通过对带钢轧后冷却速度的研究，指出采用加速轧后层流冷却速度的方法，可有效的消除堆焊耐磨管中心部铁素体带***，并使晶粒分布均匀细化，提高堆焊耐磨管轧后力学性能；通过对精轧终轧温度及卷取温度对堆焊耐磨管轧后***性能影响研究，指出提高终轧温度及降低卷取温度的方法，可有效提高带钢的力学性能。研究表明优化工艺制度为：加热温度1220℃，粗轧开轧温度1180℃,终轧温度1050℃：精轧开轧温度1020℃，冷却方式采用后段层流冷却，精轧终轧温度880℃，卷取温度560℃。

本课题以堆焊耐磨管为平台，在对国内外生产研究现状充分分析的前提下，以控制轧制及控制冷却理论为基础，研究了带钢控轧控冷轧制工艺，主要通过对加热制度、轧制温度、轧制速度及轧后冷却制度等工艺制度的分析研究及其对带钢轧后***及力学性能的影响，优化制定了堆焊耐磨管的生产工艺并实现了工业化生产。