冲击载荷对10Mn钢磨损性能的影响及耐磨机制分析

摘要

通过水韧处理配合450℃时效热处理工艺,研究10Mn钢在2和5 J冲击载荷下耐磨性能。结果表明,10Mn钢在5 J冲击载荷下失重量更少,加工硬化的速率更快,并且在不同冲击载荷下磨损失重量都出现了周期性变化。磨损表面SEM结果表明,表面存在犁削磨损、凿削磨损、裂纹。通过XRD数据对亚表面奥氏体和马氏体体积分数进行定量计算,随着冲击功的增加,奥氏体含量减少,马氏体含量增加。对磨损后的亚表面微观组织进行TEM表征,磨损层存在高密度位错、层错、形变孪晶,并且位错在碳化物处堆积。亚表层的EBSD结果表明,磨损过程中产生了形变马氏体和裂纹,马氏体在高位错密度区形核长大,而裂纹沿着奥氏体晶界扩展,最终在高密度位错区和形变马氏体处受阻从而停止扩展。耐磨机制由位错强化、形变诱发相变强化、形变孪晶强化多种强化机制组成。