越南完成低锰合金钢耐磨部件制造工艺开发
9月30日,越南海防市科学技术局组织召开了市级科技项目成果评估与正式验收会议。该项目题为《低锰合金钢制造工艺研究及其在耐磨工况部件中的应用》,由越南海洋大学牵头,副教授阮冬南博士担任项目负责人。
低锰合金钢兼具强度、硬度、抗冲击性与耐腐蚀性,适用于承受重载、强冲击与剧烈摩擦的工况,如挖掘机斗齿、牵引链、衬板及采矿设备零部件。项目组针对实际需求,重点研究了合金元素、微量元素及杂质对钢材微观组织与力学性能的影响,并优化了生产工艺。
项目开发了容量为1至1.5吨的中频感应电炉熔炼工艺,适配现有生产设备与生产条件。研究明确了铝钛复合变质处理对微观组织与力学性能的积极作用。适量添加钛元素可细化晶粒,抑制晶界铁素体长大并提升材料硬度。经铝钛改性后的钢样晶粒度约为3.45(ASTM标准),冲击韧性达13.3至13.6焦耳。
针对挖掘机斗齿的复杂结构,团队设计了专用浇注系统与冒口,采用砂型铸造工艺。实验确定浇注温度为1480至1490摄氏度,确保熔融金属充分充型,有效减少气孔与缩孔等缺陷。
铸造后采用正火、快速冷却及热正火相结合的热处理工艺以改善组织并提升性能。结合Design-Expert软件的多目标优化,确定893摄氏度快速冷却配合260摄氏度保温两小时的热处理制度,实现了硬度与冲击韧性的平衡,产品硬度达到43.7至50.3 HRC,冲击韧性为57.5至69.7焦耳/平方厘米。该工艺已覆盖熔炼、铸造、改性、热处理及质检全流程,所产斗齿可满足摩擦冲击工况要求,具备部分替代进口产品的潜力。
项目评审委员会给出85.8分的评价,并要求课题组补充表格标题一致性核对、环境效益评估、各工序流程图绘制以及修正文本中的技术笔误。