【摘 要】
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低合金耐磨钢因具有生产成本低，热加工成型工艺简单，较为适合大规模工业化生产等特点而得到广泛应用，尤其是用它制造的耐磨钢板具有广阔的市场前景。国外生产高强度耐磨钢板大多
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低合金耐磨钢因具有生产成本低，热加工成型工艺简单，较为适合大规模工业化生产等特点而得到广泛应用，尤其是用它制造的耐磨钢板具有广阔的市场前景。国外生产高强度耐磨钢板大多采用调质工艺获得高硬度的回火马氏体组织，其缺点是成本高，韧性、可焊性以及高温稳定性较差。贝氏体组织具有优异的耐磨性早已为人们所知，然而目前对其磨损特性及优化改进的研究较少。
针对这些问题，本文采用低碳低合金设计和优化的控轧控冷工艺，工业试制得到贝氏体的多相组织耐磨钢，通过金相、透射电镜、X射线衍射仪、力学性能测试、磨损试验等多种实验手段，对比分析不同成分和轧后冷却工艺对低碳低合金耐磨钢组织和性能的影响。
结果表明，采用多元合金化结合控轧控冷工艺，利用Nb/Ti的高温析出细化再结晶晶粒，并在轧后的控制冷却中通过贝氏体对原奥氏体晶粒的分割，实现多相组织的细化。在Mo-B系基础上，采用低Si-Mn成分设计，轧后直接淬火和控制冷却分别得到贝氏体(B)+板条马氏体(LM)+残余奥氏体(Ar)和粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB)+准多边形铁素体(QF)两种不同的多相组织；采用高Si-Mn成分设计，轧后控制冷却得到无碳化物贝氏体(CFB)+残余奥氏体组织。组织的优化设计保证了低碳条件下低合金耐磨钢具有优良的综合性能，采用0.08％C-0.51％Si-1.50％Mn-多元合金、直接淬火工艺，硬度可达HV397，冲击韧性Akv56J(-20℃)；采用0.15％C-1.42％Si-1.96％Mn-多元合金、控制冷却，硬度HV413，冲击韧性Akv59J(-20℃)。利用回火过程中微细Cu析出的弥散强化作用，可提高耐磨钢的高温稳定性；加入适量Ti元素可进一步提升钢板的耐磨性。二体磨料磨损条件下，受切削、变形、疲劳等微观机制共同作用，硬度不能完全反映材料的耐磨性，还应考虑塑性和加工硬化能力的影响。相同硬度下，三种组织的耐磨性依次为：Ar/CFB＞M/B＞GB。
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