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本文在强韧化理论的基础上设计了一种新型低合金耐磨铸钢,确定了碳、硅、锰等合金元素的含量及热处理工艺;表征了组成相类型及形态分布;研究了显微组织与性能的关系。经计算,所设计ZG75Si2Mn1CrB试验钢的马氏体开始转变温度Ms约为140℃。通过金相和透射电子显微镜对不同参数下的ZG75Si2Mn1CrB试样的组织和分布形态进行观察,利用X射线衍射试验数据分析组织中的相组成并根据公式计算残留奥氏体的量。结果表明,此耐磨钢在稍高于Ms点的170℃、200℃、250℃和300℃等温淬火及随后的空冷处理后均获得了由贝氏体铁素体、薄膜状残留奥氏体和马氏体三相组成的混合组织。其中920℃奥氏体化后30min,经170℃、200℃、250℃和300℃等温30min,残留奥氏体含量分别为3.85%、5.36%、9.86%和12.87%;而ZG75Si2Mn1CrB经920℃奥氏体化30min后,在200℃分别等温不同时间,残留奥氏体含量为3.68%~11.29%。力学性能试验表明,随着等温温度的升高,材料的抗拉强度和硬度下降,而冲击吸收能量上升。随着等温时间的延长,硬度先减小后有小幅增加。M-200型环-块式磨损试验机在载荷为100N,转速为400r/mmin的条件下,200℃等温试样较其它等温试样表现出较高的耐磨性。UNM7-1微摩损试验机分别在20N和30N载荷,8mm/s的运动速度,磨损时间为10min条件下,等温淬火工艺为170℃×1min的试样摩擦系数最小。随着载荷的增加,多数试样的摩擦系数变大,耐磨性降低,而等温淬火工艺为250℃×1min的试样随载荷的增大,摩擦系数反而变小,耐磨性提高。