摘 要
20世纪我国的耐磨钢以高锰钢为主。但高锰钢只有在具备较大冲击条件下才能发挥出最佳的耐磨性能。人们为了获得更好的耐磨材料，减少经济损失，低合金耐磨钢应运而生。目前，该类钢因具有强度高、韧性好、耐磨性能优良的特点而被广泛应用与矿山机械、工程机械等设备或零件的制造。
Mo元素作为一种重要的合金元素而被广泛应用于各类钢的开发中。在钢中加入少量的Mo元素可提高其淬透性和回火稳定性等。但是Mo元素是贵重金属合金元素，我国储存量极少，从节约资源和降低成本方面来考虑，如何在少添加或不添加Mo元素的情况下得到最佳的力学性能，对于我国高强钢的开发具有极其重要的意义。
本文以国内某钢厂提供的两种成分钢板为研究对象（一块含Mo一块不含Mo），进行了连续冷却转变、热处理及磨损实验。研究了Mo元素对实验钢的相变行为及组织、力学性能和磨损性能的影响。
(1).连续冷却转变实验表明，无Mo钢CCT曲线有三个区域：高温F+P区、中温B区、低温M区。含Mo钢只有B和M两个区域。无Mo钢15℃/s冷速达到全马氏体组织，含Mo钢12℃/s就为全马氏体组织，Mo元素的添加使得CCT曲线向右移动。
(2).热处理实验表明，在两种钢均完全淬透的情况下，含Mo钢的硬度、强度均高于无Mo钢，但延伸率略低于无Mo钢。
(3).磨损实验表明，含Mo钢的相对耐磨性是无Mo钢的1.24倍、Q345的4.10倍。
关键词：耐磨钢； 低合金； 热模拟； CCT曲线； 热处理； 磨损；
目 录
毕业设计（论文）任务书 i
摘 要 ii
Abstract iii
第1章 绪 论 1
1.1 前言 1
1.2 低合金耐磨钢 1
1.2.1 低合金耐磨钢应运而生 1
1.2.2 低合金耐磨钢介绍 2
1.2.3 国内低合金耐磨钢分类 3
1.2.4 低合金耐磨钢的特点 3
1.2.5 低合金耐磨钢的发展方向 4
1.3 国内外低合金耐磨钢的发展现状 5
1.3.1 国内外低合金耐磨钢的研究现状 5
1.3.2 国外低合金耐磨钢的现况 8
1.3.3 国内低合金耐磨钢的生产现状及特点 11
1.3.4 国内外低合金高强耐磨钢所存在的差距 13
1.4 Mo元素的研究现状及应用 14
1.4.1 Mo元素的研究现状 14
1.4.2 钼在钢中的作用特性 15
1.4.3 钼在钢中的作用 16
1.5 研究目的、意义及内容 17
1.5.1 研究目的和意义 17
1.5.2 研究内容 18
第2章 实验材料及研究方法 19
2.1 实验材料 19
2.2 研究方法 19
2.2.1 连续冷却转变实验 19
2.2.2 热处理实验 22
2.2.3 磨损实验 24
第3章 连续冷却转变实验结果分析 26
3.1 CCT曲线 26
3.2 组织分析 27
3.3 宏观维氏硬度 31
3.4 小结 33
第4章 热处理组织及性能分析 35
4.1 金相照片 35
4.2 宏观维氏硬度 36
4.3 力学性能 37
4.4 原奥氏体晶粒尺寸 40
4.5 磨损实验 41
4.6 小结 43
第5章 结论 44
参考文献 45
致 谢 47
研究目的和意义
低合金耐磨钢由于合金含量低，综合性能良好，生产灵活方便等优点被广泛应用于工作条件恶劣，要求强度高、耐磨性好的机械产品上。据中国金属学会耐磨材料分会2006年统计，我国每年因磨损造成的损失高达GDP的4.5%左右，超过10000亿人民币。因此，解决磨损和延长机械设备及其部件的使用寿命一直是工业界人士在设计、制造和使用各种机械设备所需要考虑的首要问题。2012年，科技部高品质特殊钢科技发展“十二五”专项规划中明确将工程机械用耐磨钢作为高品质特殊钢七大关键材料开发之一，足以体现了我国对耐磨钢材料的重视。
本课题组从2007年起开始研发低合金耐磨钢，并在2009年在首钢率先得到部分推广应用，截止目前，已经从当初研究的NM360发展到现在的NM600，从当初的单纯提高硬度和韧性来提高耐磨性发展到现在的通过组织协同控制和微合金析出物控制来增强耐磨性能。目前本课题组研发的高级别低合金耐磨钢NM550已经在国内南钢率先进行批量化生产，同时研发的低合金耐磨钢类型根据工况条件的需要涵盖了低成本型、高韧性型和高耐磨性等各种类型。
低合金耐磨钢中添加元素对耐磨钢各方面的影响，都还不是很清楚。热处理，碳含量，Nb等对耐磨钢性能的影响已经有人研究过了，但是Mo对耐磨钢各方面的影响还没有发表相关的文献，在绪论中已经陈述过，Mo在各种钢种中的影响和作用，但是还没有对耐磨钢各性能的影响。本文的研究目的是研究Mo对低合金耐磨钢的连续冷却转变行为和磨损性能的影响。
与此同时，Mo是很珍贵的金属元素，在钢中的添加量不是添加的越多越好，而是添加的适量最好，在吨钢中添加适量Mo，既可以达到最好的效果，又可以降低吨钢的成本，这对实际生产的意义不言而喻。
1.5.2 研究内容
(1).文献调研。
(2).在湘钢提供的两块实验钢板上取Φ8mm×15mm圆柱CCT试样各15个，进行连续冷却转变实验。测定不同冷速下的静态CCT曲线。观察显微组织，测定宏观维氏硬度。
(3).为了研究Mo对实验钢组织和性能的影响，在两种原实验钢上切取12cm×15cm×15mm钢板，进行热处理实验。观察组织结构，原奥氏体晶粒度，测定维氏硬度值、力学性能。
(4).对热处理实验钢进行磨损实验，研究Mo对钢的磨损性能的影响。
(5).对比分析Mo元素对低合金耐磨钢的连续冷却相变行为及磨损性能的影响。
