如何控制NM400耐磨板的化學(xué)成分硅的有效范圍

　　在現(xiàn)貨NM400耐磨板中，硅具有強(qiáng)烈抑制碳化物析出的作用。在從點(diǎn)以上進(jìn)行空冷或等溫轉(zhuǎn)變時，鐵素體自奧氏體晶界向晶粒內(nèi)部長大。在此溫度范圍，碳原子有一定的擴(kuò)散能力，部分碳原子通過鐵素體一奧氏體相界面向奧氏體擴(kuò)散，在鐵素體板條間形成富碳的奧氏體薄膜。硅強(qiáng)烈抑制碳化物析出使富碳奧氏體具有高的穩(wěn)定性，從溫度低于室溫。

　　但硅在NM400耐磨板中也存在不利影響，特別是對鑄態(tài)組織，由于NM400耐磨板鋼液的樹枝狀結(jié)晶方式，使枝干和枝間存在著明顯的成分不一致，枝晶干的碳、硅、錳、鉻含量較低，轉(zhuǎn)變時先形成貝氏體和馬氏體。而枝晶間的碳、硅、錳、鉻含量較高，使B和M都低于由鋼板成分所確定的值。所以，在鑄態(tài)組織枝晶間存在相當(dāng)數(shù)量的塊狀殘留奧氏體，這對鋼板的沖擊韌度是有害的。在鋼中，硅含量應(yīng)控制在w(Si)1.6%一2.0%范圍內(nèi)。

　　在NM400耐磨板中，硅的作用與中低碳貝氏體類似，只是硅的范圍提高了。硅含量在w(Si)1.85%一3.8%時，NM400耐磨板的硬度幾乎不變，沖擊韌度先逐漸升高，后有所下降，在w(Si)2.6%達(dá)到最大值，抗拉強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng)硅含量低于1.85%時，由于硅抑制碳化物的作用較弱，在等溫轉(zhuǎn)變過程中首先在奧氏體晶界析出貝氏體，未轉(zhuǎn)變的奧氏體在隨后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此具有高的強(qiáng)度、硬度，而沖擊韌度較低。當(dāng)硅含量提高到w(Si)2.64%左右時，硅抑制碳化物析出作用顯著增強(qiáng)，使貝氏體生長時排除的碳富集到奧氏體中，提高了奧氏體的穩(wěn)定性，其顯微組織為板條狀貝氏體和其間分布的富碳?xì)埩魥W氏體組成。材料強(qiáng)度有所下降，沖擊韌度提高。

　　但硬度不變。當(dāng)NM400耐磨板中碳含量提高到w(C)3.8%左右時，組織中出現(xiàn)了大量的未轉(zhuǎn)變奧氏體組織，導(dǎo)致鋼板的強(qiáng)度和沖擊韌度下降。只有提高奧氏體化溫度，使奧氏體中的碳迅速均勻化，才能避免未轉(zhuǎn)變奧氏體的出現(xiàn)。但過高的奧氏體化溫度可導(dǎo)致貝氏體鐵素體粗化，影響鋼板的力學(xué)性能。因此，NM400耐磨板的硅含量一般可控制在w(C)2.5%一2.7%之間。