耐磨钢通常被用来制造衬板、齿板、铁锤等金属器件,这些部位零件选取材料必须具有较好的强度、韧性和耐磨性能。本文主要围绕一种典型低合金耐磨钢,通过对其力学性能进行研究,丰富了不同形状构件和不同工况条件下的低合金耐磨钢产品特性。本文采用硬度测试、准静态拉伸实验研究了低合金耐磨钢的力学性能。采用SEM、EDS技术对其组织类型、夹杂物和析出相分布进行分析,研究组织类型对材料力学性能的影响以及在裂纹扩展过程中的作用,以及夹杂物和析出相在材料断裂过程中的形态变化。本文研究结果如下:在不同应变速率下,对低合金耐磨钢进行拉伸试验,对其力学性能及断裂行为进行研究。随应变速率的增加,材料抗拉强度和屈服强度升高,平均韧窝尺寸逐渐增大,材料延伸率降低,断口上的解理面总面积增加。由于显微偏析导致试验钢回火组织出现碳化物呈球状分布区域和呈板条状分布区域。在断裂过程中,裂纹在两种组织交界处发生较大的偏转。富N的Ti(C,N)夹杂物呈规则多边形,单个分布,在基体中随机出现。富C的Ti(C,N)呈长条不规则形态,沿轧向分布。两种夹杂物均会导致材料局部弱化,降低材料强度及塑性。在断裂过程中,规则形态的富N的Ti(C,N)夹杂物内部开裂形成微裂纹,并向夹杂物与基体交界处扩展。沿轧制方向分布的富C的Ti(C,N)夹杂,裂纹在夹杂物与基体结合处形核。分析研究缺口形状的不同与力学性能之间的关系。进行V型环状缺口、U型环状缺口试样的缺口敏感系数和力学性能分析,并取光滑圆棒试样作为对比。实验结果表明无论是V型还是U型缺口,其在拉伸过程中都会在缺口处产生应力集中,导致材料的抗拉强度相比于光滑试样更高。而V型缺口相比于U型缺口具有更大的缺口敏感系数,在拉伸断裂过程中在缺口位置应力集中更加明显,拉伸结果也显示V型缺口试样具有更大的抗拉强度,应力集中导致材料在拉伸的过程中,在缺口处的最大应力更大,裂纹扩展的更快,从而使得材料的塑性伸长率减小。U型缺口相较于V型缺口断后伸长率略高,但两者均远远小于光滑试样的断后伸长率。对低合金耐磨钢板不同厚度处的力学性能进行研究,分析其差异及其产生的原因。NM400耐磨钢中厚度中心存在低硬度区,在上下表面存在较多偏析带因而导致其硬度值的波动较大。厚度中心试样的强度、塑性较差,但标准差较小;厚度中心试样的强度与塑性均低于厚度四分之一与厚度四分之三处;轧向试样的拉伸性能均匀性较之横向更好。厚度方向的抗拉强度和断后延伸率均低于横向、轧向试样。偏析带处组织回火后仍保持板条状马氏体形态,硬度及强度较高。而厚度中心处组织回火后碳化物呈条状和粒状分布,硬度及强度较低。夹杂物评级B类和DS类夹杂物厚度中心处明显比上下1/3处数量更多,级别更高。厚度中心处含Ti夹杂物数量多、尺寸大,发现沿晶析出形态的成条状的含Ti夹杂物。