Page 23 - 《摩擦学学报》2021年第1期

20 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

此合金元素的调控对提高刀圈钢的综合性能具有重 看出，H13钢组织中没有一次碳化物，DC53钢组织中
大意义. 为了在保持刀圈材料较高硬度的前提下提高 一次碳化物体积分数2.09%，并且其平均尺寸高达
其冲击韧性，在DC53钢基础上，通过适当降低一次碳 16.43 μm. 从图3(c~d)可以看出，DB1钢基体中除了含
化物主要形成元素C、Cr含量开发出新型刀圈材料 有一次碳化物外，还析出较多尺寸在2 μm左右的二次
DB1. 由图2(c~d)可以看出，DB1钢断口中的一次碳化 碳化物，说明DB1钢基体中合金元素分布较为均匀.
物尺寸及含量明显低于DC53钢. 一般情况下，通过提高刀圈材料中C元素含量来增加
为了进一步量化试验材料中一次碳化物的含量 基体组织硬度，当基体组织中C质量分数超过0.6%时，
及平均尺寸，对三种材料的微观组织进行了扫描电镜 基体硬度将不再大幅度增加 [16] . 为了提高材料耐磨
观察，如图3所示，并用Image-Pro Plus软件对其一次碳 性，通常需要增加Cr、Mo和V等合金元素含量，当这些
化物数量、尺寸进行统计分析，如图4所示. 由图4可以 合金元素超过基体饱和溶解度时，将与C元素结合析

(a) (b)

20 μm 2 μm
H13 steel

(c) (d)
Primary carbide
Secondary carbide

10 μm 1 μm

DB1 steel

(e) (f) Primary carbide

Primary carbide

10 μm 2 μm
DC53 steel

Fig. 3 Microstructure of experimental steels after heat treatment
图 3 试验材料热处理后的微观组织