基于物理模拟研究方法,采用ML-100 销-砂纸盘磨料磨损试验机研究 3 种装载机铲斗常用低合金耐磨钢抵抗磨料磨损性能的相对优劣,并采用光谱仪、万能试验机、冲击试验机、布氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等试验分析了 3 种低合金耐磨钢NM400、NM400E、22SiMn2TiB的合金成分、金相组织、机械性能和磨料磨损试样表面形貌.磨料磨损试验中以 Q345B 作为标准试样.结果表明,NM400 的相对耐磨性为 1.22,NM400E 的相对耐磨性为1.47,22SiMn2TiB的相对耐磨性最好,达到了 1.52.通过试样磨损表面形貌分析磨损机理认为,低合金耐磨钢的硬度增加,使磨粒嵌入耐磨钢表面的深度变浅,减小犁削作用造成的材料损失,从而有效提升其耐磨性,硬度是决定磨料耐磨性能优劣的关键因子,试验中 22SiMn2TiB的硬度最高,抵抗磨料磨损性能最好.通过优化合金成分提高强韧性开发的NM400E,在提升表面硬度的同时保证材料充分的韧性,能够减少磨损过程的犁脊被切断造成的材料损失.在低冲击的磨料磨损工况下,相对耐磨性较NM400 有明显提高,并接近于 22SiMn2TiB的水平.
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