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35CrMoA钢亚温淬火强韧性研究

作　者: 王海瑞
导　师: 李安铭
学　校: 河南理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 35CrMoA钢亚温淬火原始组织马氏体形态铁素体形态断口形貌力学性能
分类号: TG156.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文采用正交回归方法设计实验方案,研究了原始组织、淬火温度、回火温度对35CrMoA钢亚温淬火强韧性的影响,探讨了其机理。分析了亚温淬火条件下,马氏体与铁素体的含量和形态、奥氏体晶粒度、断口形貌等问题。实验结果表明:(1)原始组织对35CrMoA钢亚温淬火后的力学性能有影响,经过预处理的调质态试样,亚温淬火后的综合力学性能高于热轧态、正火态和淬火态。(2)780～810℃亚温淬火,随着淬火温度的升高,铁素体的量逐渐减少,马氏体的量逐渐增加,35CrMoA钢在800℃淬火时,铁素体的含量和形态达到最佳,具有最高的强度、硬度和韧性。(3)显微组织分析表明:原始组织为热轧态和正火态时,淬火组织中铁素体相呈颗粒状和少量针状均匀分布,组织较为粗大。原始组织为淬火态和调质态时,铁素体相呈针状和少量小颗粒状分布,组织细小,其中,调质态的针状更多且分布更均匀。这是调质态试样的力学性能高于热轧态、正火态和淬火态的原因。(4)晶粒度分析表明:未溶的铁素体阻止了奥氏体晶粒的长大,亚温淬火相对较低的加热温度又减慢了原子的扩散速度,故35CrMoA钢亚温淬火后的晶粒比常规完全淬火的细小。(5)断口扫描分析表明:35CrMoA钢常规调质处理,断口形貌为少量韧窝和准解理,断口较为平整。800℃亚温淬火试样,断口有明显的韧窝,表现出典型的韧性断裂,有效提高了材料的韧性。(6)亚温淬火条件下,马氏体的形态与淬火温度有关。淬火温度对铁素体的含量和形态有影响,使得亚温淬火温度不同时,马氏体的形态发生了变化。(7)热轧态35CrMoA钢800℃淬火、550℃回火后,强度、硬度略低于常规完全淬火,但韧性得到大幅度提高。调质态35CrMoA钢800℃淬火、550℃回火后,不仅强度、硬度略高于常规完全淬火,而且韧性得到大幅度提高。热轧态、调质态35CrMoA钢800℃亚温淬火综合力学性能均优于850℃常规完全淬火。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 课题研究背景  10-12
    1.1.1 35CrMoA 钢简介及其常规完全淬火工艺存在的问题  10-12
    1.1.2 35CrMoA 钢强韧化处理的研究方向  12
  1.2 亚温淬火工艺简介  12-17
    1.2.1 亚温淬火的定义  12-13
    1.2.2 亚温淬火的分类  13
    1.2.3 亚温淬火的理论依据  13-16
    1.2.4 亚温淬火的主要优缺点  16-17
  1.3 国内外亚温淬火的研究动向与进展  17-19
  1.4 研究的目的与意义  19-20
  1.5 主要研究内容  20-21
2 实验材料与方法  21-29
  2.1 实验材料  21
  2.2 实验方法  21-29
    2.2.1 实验方案的设计  21-26
    2.2.2 实验试样的制备  26
    2.2.3 实验结果的分析方法  26-29
3 实验过程与结果  29-42
  3.1 35CrMoA 钢常规完全淬火  29
  3.2 不同原始组织35CrMoA 钢相变点A_(C1)、A_(C3) 的测定  29-32
  3.3 不同原始组织35CrMoA 钢的亚温淬火实验  32-35
    3.3.1 实验参数的选择  32
    3.3.2 实验结果  32-35
  3.4 热轧态35CrMoA 钢780～810℃亚温淬火  35-38
    3.4.1 实验参数的选择  35-36
    3.4.2 实验结果  36-38
  3.5 调质态35CrMoA 钢780～810℃亚温淬火  38-41
    3.5.1 实验参数的选择  38-39
    3.5.2 实验结果  39-41
  3.6 本章小结  41-42
4 强度、硬度方程的建立及检验  42-54
  4.1 正交回归处理方案  42-43
    4.1.1 影响因子和实验水平的确定  42
    4.1.2 方案的确定  42-43
  4.2 回归方程的建立  43-47
    4.2.1 热轧态35CrMoA 钢硬度方程的建立  43-44
    4.2.2 热轧态35CrMoA 钢强度方程的建立  44-45
    4.2.3 调质态35CrMoA 钢硬度方程的建立  45-46
    4.2.4 调质态35CrMoA 钢强度方程的建立  46-47
  4.3 实验因素的方差检验  47-51
    4.3.1 热轧态35CrMoA 钢硬度实验数据的方差检验计算  47-48
    4.3.2 热轧态35CrMoA 钢强度实验数据的方差检验计算  48-49
    4.3.3 调质态35CrMoA 钢硬度实验数据的方差检验计算  49-50
    4.3.4 调质态35CrMoA 钢强度实验数据的方差检验计算  50-51
    4.3.5 方差检验计算的结果  51
  4.4 回归方程的显著性检验  51-53
    4.4.1 显著性检验计算  52-53
    4.4.2 显著性检验结果  53
  4.5 本章小结  53-54
5 原始组织对35CrMoA 钢亚温淬火组织性能的影响  54-69
  5.1 原始组织对35CrMoA 钢亚温淬火力学性能的影响  54-58
    5.1.1 四种原始组织35CrMoA 钢790、810℃亚温淬火  54-55
    5.1.2 热轧态、调质态35CrMoA 钢780～810℃亚温淬火  55-58
  5.2 分析讨论  58-68
    5.2.1 35CrMoA 钢四种原始组织亚温淬火的加热转变特点  58-60
    5.2.2 原始组织对35CrMoA 钢亚温淬火后铁素体形态的影响  60-63
    5.2.3 原始组织对35CrMoA 钢亚温淬火后马氏体形态的影响  63-65
    5.2.4 原始组织对35CrMoA 钢亚温淬火后晶粒度的影响  65-67
    5.2.5 综合分析  67-68
  5.3 本章小结  68-69
6 亚温淬火对35CrMoA 钢组织性能的影响  69-85
  6.1 亚温淬火对35CrMoA 钢力学性能的影响  69-72
    6.1.1 淬火温度对热轧态35CrMoA 钢亚温淬火力学性能的影响  69-70
    6.1.2 淬火温度对调质态35CrMoA 钢亚温淬火力学性能的影响  70-71
    6.1.3 热轧态、调质态35CrMoA 钢800℃亚温淬火  71-72
  6.2 分析讨论  72-83
    6.2.1 淬火温度对铁素体含量的影响  72-75
    6.2.2 淬火温度对马氏体形态的影响  75-77
    6.2.3 淬火温度对晶粒度的影响  77-79
    6.2.4 （M+F）双相复合组织的TEM 分析  79-80
    6.2.5 （M+F）双相复合组织的断口形貌  80-83
    6.2.6 综合分析  83
  6.3 本章小结  83-85
7 结论  85-86
参考文献  86-89
作者简历  89-90
学位论文数据集  90

35CrMoA钢亚温淬火强韧性研究

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