学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新型贝氏体耐磨铸钢的试验研究

作　者: 荆余刚
导　师: 张国志
学　校: 东北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 贝氏体钢空冷基体组织耐磨性能
分类号: TG142.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 81次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

贝氏体钢是指在使用状态下组织为贝氏体或贝氏体／马氏体复相组织的钢种。它在性能价格比方面具有明显优势,从而在机械、冶金、交通运输和建材等行业得到广泛应用。在矿山、建筑等工作环境下服役的工件需要有良好的耐磨性能。传统的耐磨材料高锰钢在高冲击载荷下有优良的耐磨性,但是它在低冲击载荷下的耐磨性不佳。贝氏体钢的同类产品由于合金含量高或者热处理工艺复杂,在经济性、环保性,可操作性等方面不具备明显优势。本研究旨在开发一种新型的贝氏体耐磨铸钢。该钢种为中合金钢,热处理工艺比较简单。试验钢具有比较均衡的硬度和冲击韧性,在低冲击载荷下具有良好的耐磨性能。试验钢的合金元素含量为：2.0wt%Si,3.0wt%Mn,0.4wt%Mo,1.2wt%Cr, 0.002wt%B,碳元素分为0.25wt%、0.50wt%、0.70wt%共3种。浇铸后得到的试样进行了退火、盐浴、空冷等不同工艺的热处理,测试了其硬度、冲击韧性及在低冲击载荷下与高锰钢(ZGMn13)的相对耐磨性能,观测了其组织,并对其耐磨机理进行了分析,结论如下：1.以Si、Mn、Cr、Mo、B为合金元素的中合金铸钢,在铸态和热处理后均能得到贝氏体。2.试验钢中的组织(马氏体、贝氏体和残余奥氏体)含量综合决定了其硬度；空冷处理既有利于获得针状贝氏体,又可显著提高试验钢的冲击韧性。3.成分为0.70wt%C、2.0wt%Si、3.0wt%Mn、0.4wt%Mo、1.2wt%Cr、0.002wt%B的试验钢,经过900℃奥氏体化60min然后直接在空气中冷却的热处理工艺后,其综合性能最佳(性能参数为304.1HV、αK值为40.81 J/cm2、与高锰钢的相对耐磨性为1.20)。4.磨损表面上存在犁沟和犁皱,还有少量的切削痕迹,可推断其磨损机理主要以塑性变形磨损为主,兼有微切削磨损。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-28
  1.1 贝氏体转变及贝氏体组织  10-12
    1.1.1 贝氏体转变及其特征  10
    1.1.2 贝氏体组织及其变态  10-12
  1.2 贝氏体钢及其分类  12-15
    1.2.1 贝氏体钢定义  12
    1.2.2 贝氏体钢分类  12-15
  1.3 贝氏体钢的应用及发展展望  15-23
    1.3.1 目前已经成功应用的贝氏体钢  15-19
    1.3.2 正在研究试用中的贝氏体钢  19-21
    1.3.3 有待研究的贝氏体钢新钢种  21-22
    1.3.4 贝氏体钢的研究方向  22-23
  1.4 钢中贝氏体组织的控制因素及热处理工艺  23-25
    1.4.1 控制因素  23-24
    1.4.2 热处理工艺  24-25
  1.5 本研究的目的和意义  25
  1.6 本研究的主要内容  25-28
第2章试验方案  28-36
  2.1 试验钢的制备  28-30
    2.1.1 试验钢成分设计  28-29
    2.1.2 熔炼过程  29-30
  2.2 热处理方案  30-32
  2.3 常规力学性能测试  32-33
    2.3.1 硬度测试  32
    2.3.2 冲击韧性测试  32-33
  2.4 金相组织观察  33
  2.5 磨料磨损试验  33-36
第3章试验钢的组织和力学性能  36-50
  3.1 试验钢的铸态组织  36-37
  3.2 不同热处理条件下的组织  37-45
    3.2.1 低温退火  37-39
    3.2.2 空冷处理  39-42
    3.2.3 等温处理(盐浴)  42-45
  3.3 试验钢的硬度和冲击韧性  45-47
    3.3.1 硬度  45-46
    3.3.2 冲击韧性  46-47
  3.4 小结  47-50
第4章试验钢的耐磨性能  50-58
  4.1 磨损试验结果  50-51
    4.1.1 硬度变化  50
    4.1.2 磨损失重  50-51
  4.2 耐磨性能的影响因素  51-54
    4.2.1 磨料磨损的定义和分类  52
    4.2.2 影响磨料磨损的基本因素  52-53
    4.2.3 试验结果的影响因素分析  53-54
  4.3 磨损机理分析  54-56
    4.3.1 磨料磨损机理概述  54-55
    4.3.2 磨损形貌及磨损机理  55-56
  4.4 小结  56-58
第5章结论  58-60
参考文献  60-64
致谢  64

新型贝氏体耐磨铸钢的试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文