工程機械、煤礦機械用耐磨鋼消耗量巨大，全國煤礦系統(tǒng)因磨損而造成的經濟損失每年大約在400億元以上。低合金耐磨鋼因具有生產成本低，熱加工成型工藝簡單，較為適合大規(guī)模工業(yè)化生產等特點而得到廣泛應用，尤其是用它制造的耐磨鋼板具有廣闊的市場前景。國外生產高強度耐磨鋼板大多采用調質工藝獲得高硬度的回火馬氏體組織，其缺點是成本高，韌性和可焊性較差。
國內近幾十年來，結合我國資源特點已成功開發(fā)出Si-Mn系、Mn-B系、Si-Mn-Mo系等不同合金體系的低合金耐磨鋼，并在空冷條件下得到貝氏體+馬氏體或殘余奧氏體等各種復相組織，降低成本的同時提高了耐磨鋼的綜合性能。然而我國現(xiàn)有耐磨鋼牌號多為鑄鋼，且為保證硬度和淬透性均采用較高的碳含量，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，特別是在高應力磨料磨損環(huán)境中，其韌性、焊接性能仍然得不到滿足。
低碳低合金耐磨板的組織和性能研究實驗采用低碳(0．08~0．12％)設計，通過多元合金化結合高效、節(jié)能的控軋控冷(TMCP)工藝細化晶粒，改善組織，提高塑性、韌性與焊接性能，使低碳低合金耐磨鋼板具有優(yōu)良的綜合性能。
一.試驗材料和方法
1.試驗材料
試驗鋼為低碳低合金鋼，三種對比成分的碳含量分別為0．12％、O．10％、0．08％。碳含量降低的同時為保證強度，適當增加Mn和Cr的含量，添加Cu和Ni，并加入Nb以細化晶粒。試驗鋼采用10Kg真空感應爐冶煉，其實際化學成分見表l。
l#鋼加熱至1150℃，保溫2小時，采用常規(guī)軋制，軋后直接淬火。2#和3#鋼錠分別從錠長中間切斷成兩個鋼錠，1200℃下保溫2小時，采用兩階段控制軋制工藝，再結晶區(qū)累積變形量為62．5％，未再結晶區(qū)累積變形量為60．0％，軋板厚度12mm；軋后冷卻分別采取直接淬火和控制冷卻工藝，實際工藝參數見表2。
2.試驗方法
從鋼板上沿縱向切取金相試樣，經4％硝酸酒精溶液浸蝕后于光學顯微鏡下觀察組織形貌。線切割切取O.3mm厚的薄片，磨至50μm，經電解雙噴儀制成透射電鏡用薄膜樣品，采用H-8100型透射電鏡觀察組織。采用HD9-45型硬度計測量維氏硬度，載荷為30kg。拉伸性能測試采用φ8mm的標準短試樣。利用ML-10型磨料磨損試驗機進行二體磨料磨損試驗，銷型磨損試樣尺寸為Φ6×20舢m，磨盤轉速60rpm，磨料為28#SiC水砂紙，試樣徑向進給量4mm／s，起始半徑13mm，終止半徑103mm，磨損行程16.4m，載荷14.7N。