VoL26 No.4 梁高飞等：团球y+Fe,Mn)Cy自生复合材料强韧与耐磨机制 ·383· 表2试样的成分与变质剂加入量（质量分数） Table 2 Composition of samples and the amount of added modifiers % 试样 C Si Mn P 变质剂 加入量 剩余量 Y1-2 0.96 0.85 6.40 0.03 0.02 Y-Si/1.0 1.0 0.2110 Y2-2 1.33 0.97 6.82 0.03 0.03 Y-Si/1.0 1.0 0.1220 M2-2 1.21 0.89 6.32 0.03 0.03 Mg-Si/1.0 1.0 0.0126 C2-2 1.49 1.06 6.81 0.03 0.03 Ca-Si/1.0 1.0 0.1850 w2-2 1.50 0.21 6.76 0.03 0.03 ◆注：W2-2为常规铸态高碳中锰钢 口形貌. 将试样线切割成尺寸为4mm×10mm的磨 损试样，在MPX-2000型主轴盘-销式磨损实验 机上进行室温千磨损实验，磨损实验条件：载荷 30-250N:转动速度0.67m/s:磨损时间20min:摩 擦副为G45”.磨损实验前，将试样和摩擦副进行 超声波清洗，然后置入烘箱内恒温100℃干燥12 h.利用精度为0.1mg的光学天平测定试样的磨 *,200m 损质量损失，取三次失重的平均值作为最终磨损 图1EAMC的金相结构 质量损失△G,并将磨损量转化为体积磨损率E, Fig.1 Metallographic structure of EAMC 其定义为： E-AG vtp (1) 式中，v为转动速度，ms:t为磨损时间，s:p为材料 6000 的密度，gcm. 试样对剖后，利用VDAS图像分析仪进行组 潜 4000 织观察，扫描电镜/能谱仪(S-570)分析磨损表面， HXD1000型显微硬度计测量磨损后试样亚表层 2000 中基体的显微硬度V). 2实验结果与讨论 10 30 50 70 90 21EAMC的组织结构 2a/) 图2EAMC的X射线衍射结果 图1为EAMC典型的微观组织结构，图2为 Fig.2 XRD pattern of EAMC sample corresponding to 该试样X射线衍射分析结果.由图可见，EAMC Fig.1 基体为奥氏体相，晶界光滑，大量团球状质点均 匀分布，经透射电镜和扫描电镜能谱仪分析，团 碳中锰钢一并列出.可见，EAMC的硬度随着团 球质点为奥氏体(-Fe)与渗碳体(Fe,Mn),C)两相 球共晶体的体积分数的增加而提高，冲击韧性下 共晶体切. 降，但均大于W2-2. 经硬度计测量，共晶体的显微硬度为V800 对于各种材质EAMC,体积磨损率随着正载 左右，而基体的显微硬度为HV275左右.VIDAS 荷的增加而提高.在相同的载荷工况下，情况较 分析表明，团球共晶体的尺寸在5~10m之间， 复杂，在低载工况下，体积磨损率则随着团球共 圆度为0.750.95，体积分数在2%~12%左右. 晶体的体积分数的增加逐渐减小：而在高载工况 2.2EAMC的力学与耐磨性能 下，体积磨损率反而随着体积分数的提高有增大 表3列出了不同体积分数的EAMC的宏观硬 的趋势.表明团球共晶体对EAMC耐磨性的贡献 度(HB)、冲击韧性a和体积磨损率E,常规铸态高 在低载下可以体现，心 梁高飞 等 团球尹伊 河 行自生 复合材料强韧 与耐磨机制 表 试样 的 成 分 与变质 剂 加 入 量 质量 分 数 ， 俪 沂 加 入 量 勺人山且 一 屯 ， 变质剂 一 一 剩余量 ︸ ︸拭一︸矛 片尸 注 一 为 常规铸态 高碳 中锰 钢 口 形 貌 将试样线切 割成 尺 寸 为中 ‘ 的磨 损 试 样 ， 在 卜 型 主轴 盘一 销 式磨 损 实验 机 上 进 行 室温 干 磨 损 实验 磨 损 实验 条件 载荷 一 转动速 度 订 磨 损 时 间 摩 擦 副 为 带 磨 损 实验 前 ， 将试 样和 摩 擦 副进 行 超 声波清洗 ， 然 后 置 入烘 箱 内恒 温 。 ℃ 干燥 利用 精度 为 的光 学 天平 测 定 试样 的磨 损 质量损 失 ， 取 三 次 失重 的平 均值 作 为最 终磨 损 质 量损 失△ ， 并将 磨 损 量 转化 为 体积 磨 损 率， 其 定义 为 图 的金 相 结构 电 · 卜 ， △ 乙 二 －甲 的日口吕 荞、﹄﹄ 价口﹄﹂吕 杯︹ 工日口 拼名一 寸闰一目日 杯泥 ﹄ 式 中 ， 为转 动速 度 声以 为磨 损 时 间 ， 为材 料 的密度 ， 沙耐 试样 对 剖后 ， 利用 图像 分 析 仪进 行 组 织 观 察 ， 扫 描 电镜 能谱仪 一 分析磨 损 表 面 ， 型 显 微 硬 度 计 测 量 磨 损 后 试 样 亚 表 层 中基 体 的显 微硬 度 纂 友 霉 实验 结果 与讨论 的组 织 结构 图 为 典 型 的微 观 组 织 结 构 ， 图 为 该试 样 射线衍 射 分 析 结 果 由图可 见 ， 基 体 为奥 氏体 相 ， 晶界 光滑 ， 大量 团球状 质 点均 匀 分布 ， 经 透 射 电镜 和 扫描 电镜 能谱仪分 析 ， 团 球质 点 为奥 氏体 卜 与渗 碳 体 《 ， 两 相 共 晶体阴 经硬 度 计 测量 ， 共 晶体 的显微硬度 为 左 右 ， 而基 体 的显 微 硬 度 为 左 右 、 分 析 表 明 ， 团球 共 晶体 的尺 寸在 一 脚 之 间 ， 圆度 为 一 ， 体积 分 数 在 一 左 右 的 力学 与 耐磨 性 能 表 列 出 了不 同体积 分数 的 的宏观 硬 度 、 冲 击 韧 性几和 体积 磨 损 率， 常规 铸 态 高 二 叫匕 叫卜一 州‘ 曰卜一一卜“ 叫护‘ 们‘ 曰 一 酬 图 的 射线 衍射 结 果 · 批 碳 中锰 钢 一 并列 出 可 见 ， 的硬 度 随着 团 球共 晶体 的体积 分数 的增 加 而提 高 ， 冲 击 韧性下 降 ， 但 均 大 于 一 ， 对 于 各 种 材 质 ， 体积 磨 损 率 随着 正 载 荷 的增 加 而 提 高 在 相 同 的载 荷 工 况 下 ， 情 况 较 复杂 在低 载工 况 下 ， 体积 磨 损 率 则 随 着 团球共 晶体 的体积 分数 的增 加 逐渐减 小 而在 高载工 况 下 ， 体 积磨 损 率反 而 随着 体积 分 数 的提 高有增大 的趋 势 表 明 团球共 晶体 对 耐 磨性 的贡献 在低 载 下 可 以体现