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高碳Cr-Si-Mo钢的低温贝氏体转变行为及力学性能

作　者: 侯朝水
导　师: 王天生
学　校: 燕山大学
专　业: 材料学
关键词: 高碳铬硅钼轴承钢 等温转变动力学 下贝氏体 组织及力学性能
分类号: TG142.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文目的是研究不同Si含量的高碳Cr－Si－Mo钢等温转变动力学、微观组织及力学性能。通过对等温淬火后钢的组织及力学性能进行分析，选出力学性能最佳的工艺和钢种。利用DIL402C型热膨胀仪测定A、B、C三种高碳Cr–Si–Mo钢的Ac1s和Ac1f，利用Gleeble-3500型热模拟试验机上测定A、B、C三种高碳Cr–Si–Mo钢的Ms点以及不同等温温度的等温转变动力学曲线，根据等温转变动力学曲线制定相应的等温淬火工艺。对等温淬火试样进行硬度、冲击和拉伸等力学性能测试，并采用X射线衍射仪、光学显微镜和透射电子显微镜对经等温淬火试样的相组成和组织形貌进行分析。试验结果表明，A、B和C三种高碳Cr–Si–Mo钢的Ms点分别为195、196和203℃；Ac1s点分别为754、765和772℃；Ac1f点分别为784、795和803℃；A、B和C三种高碳Cr–Si–Mo钢分别在220、230和240℃等温淬火后，试样的组织均有板条状的下贝氏体、薄膜状的残余奥氏体和未溶的点状碳化物组成；从测定的力学性能可出，三种钢试样的硬度均随等温淬火温度的升高而降低，屈服强度呈升高的趋势；XRD结果表明，三种钢经等温淬火后试样组织中的残余奥氏体均随奥氏体化温度和等温淬火温度的升高而增加；A钢最佳强韧配合的热处理工艺为880℃保温1h，在盐浴炉中240℃等温4h，HRC60.9、冲击韧性72.3J/cm2、屈服强度1808MPa、抗拉强度2382MPa；B钢最佳强韧配合的热处理工艺工艺为870℃保温1h，在盐浴炉中230℃等温4h，HRC61.1、冲击韧性81.2J/cm2、屈服强度1534MPa、抗拉强度2145MPa；C钢最佳强韧配合的热处理工艺工艺为890℃保温1h，在盐浴炉中230℃等温4h，HRC60.4、冲击韧性92.6J/cm2、屈服强度1443MPa、抗拉强度2050MPa；对B钢经870℃保温1h，在盐浴炉中230℃等温4h等温淬火后的试样进行280、310和350℃回火2h，试样的硬度、屈服强度和抗拉强度均随回火温度的升高而减小，延伸率却随回火温度的升高逐渐增大。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 贝氏体  10-15
    1.2.1 贝氏体的发展  10-11
    1.2.2 贝氏体组织形态和力学性能  11-13
    1.2.3 贝氏体等温转变动力学及影响因素  13-15
  1.3 合金元素在高碳铬轴承钢中的的作用  15-17
    1.3.1 硅元素的作用  15-16
    1.3.2 其它合金元素的作用  16-17
  1.4 钢中的残余奥氏体和碳化物及其影响  17-19
    1.4.1 钢中的残余奥氏体对性能的影响  17-18
    1.4.2 影响残余奥氏体量的因素  18-19
    1.4.3 钢中的碳化物及影响  19
  1.5 本文主要研究内容  19-21
第2章 试验方法  21-25
  2.1 试验材料  21
  2.2 相变点和 TTT 曲线的测定  21-22
  2.3 热处理工艺  22-23
    2.3.1 球化退火  22
    2.3.2 等温淬火  22-23
    2.3.3 回火  23
  2.4 试样的组织观察  23-24
    2.4.1 金相组织观察  23
    2.4.2 X 射线衍射分析  23
    2.4.3 TEM 组织观察  23-24
  2.5 力学性能试验  24-25
第3章 相变点及等温转变动力学曲线的测定  25-35
  3.1 钢的相变点的测定  25-27
  3.2 等温转变动力学曲线的测定  27-33
  3.3 等温淬火工艺  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章 高碳 Cr–Si–Mo 钢的组织  35-47
  4.1 高碳 Cr–Si–Mo 钢的球化和淬火组织  35-39
  4.2 高碳 Cr–Si–Mo 钢低温贝氏体组织  39-46
    4.2.1 不同温度等温淬火组织  39-42
    4.2.2 高碳 Cr–Si–Mo 钢低温贝氏体组织  42-44
    4.2.3 等温淬火 TEM 及分析  44-46
  4.3 本章小结  46-47
第5章 高碳 Cr–Si–Mo 钢的力学性能  47-64
  5.1 硬度及影响因素  47-52
    5.1.1 试验测得硬度结果  47-48
    5.1.2 等温淬火温度对硬度的影响  48-49
    5.1.3 Si 含量对硬度的影响  49-50
    5.1.4 奥氏体化温度对硬度的影响  50-52
  5.2 冲击韧性及影响因素  52-54
    5.2.1 冲击试验测得的结果  52
    5.2.2 冲击韧性影响因素  52-54
  5.3 拉伸性能及影响因素  54-58
    5.3.1 试验测得拉伸性能结果  54-56
    5.3.2 奥氏体化温度对抗拉强度的影响  56-58
  5.4 回火对组织和力学性能的影响  58-62
    5.4.1 不同回火温度对组织的影响  58-59
    5.4.2 不同回火温度对力学性能的影响  59-61
    5.4.3 回火和拉伸变形对残余奥氏体的影响  61-62
  5.5 本章小结  62-64
结论  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 钢 > 钢的组织与性能
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