發(fā)布時間：2020-06-05 13:56

【摘要】：Fe-Cr-C合金體系耐磨材料被廣泛運用于工業(yè)耐磨領域,其中Cr/C比值及碳化物的結構形貌是影響耐磨層摩擦學性能的關鍵因素。本文通過調(diào)節(jié)Cr/C比值制備得到三種典型的碳化物形貌與分布的Fe-Cr-C合金熔敷層,并基于其真實組織形貌建立微觀組織有限元模型;通過X射線衍射確定組織成分并借助納米壓痕實驗,對顯微硬度等微觀力學性能進行評價;之后,開展摩擦磨損實驗,并采用基于真實組織仿真的有限元法結合Mises屈服準則和剪切破壞理論,模擬各組織真實摩擦受力條件和磨損過程,分析其抗磨機理,從而建立了Fe-Cr-C合金耐磨層的摩擦學行為與微觀組織結構的對應關系。主要結論如下:Fe-Cr-C系合金熔敷層的微觀結構中不同生長方向的初生M_7C_3碳化物分布于共晶碳化物+奧氏體基體中,碳化物的微觀力學性能呈各向異性,引起熔敷層宏觀耐磨性能的差異。其摩擦類型主要為粘著磨損和磨粒磨損,共晶碳化物+奧氏體基體的斷裂與轉移是粘著磨損的主要因素,而由于應力集中引起的初生碳化物開裂與剝落是磨粒磨損主要因素。不同的外加載荷條件會嚴重影響Fe-Cr-C系熔敷層的耐磨性能。較低應力時,碳化物可以發(fā)揮支撐骨架的作用,有效保護基體組織,提高熔敷層的耐磨性;隨著施加載荷的增加,碳化物的應力集中隨之增大,平行于熔敷層生長的碳化物優(yōu)先斷裂,熔敷層磨損量增加,耐磨性降低。
【圖文】：

圖 1-1 Fe-Cr-C 三元相圖Figure 1-1 Fe-Cr-C ternary Phase Diagrams合金體系基于 Fe-Cr-C 三元結構，并且通元素。Jackson[17]提出了液相面理論，該理e 和 Chicco 利用更精確的實驗技術和純度理論，如圖 1-1 所示[18]。由圖 1-1 三元相C 合金可以分為亞共晶、共晶和過共晶 FeCr-C 合金的鉻含量在 11-30%之間，C 含量氏體的區(qū)域。當合金凝固時，溫度降至共析出奧氏體樹枝晶。隨后形成 M7C3共晶示。{Liquid → ( )Liquid → ( ) 7 3( ) 合金在凝固過程中發(fā)生完全共晶反應，但當，在部分成分范圍還會發(fā)生包晶反應。這類

而不是正交晶系來標定分析，這是由于根據(jù)六方晶系碳化物的取向關系和面缺陷等相關晶體學內(nèi)容。碳化物的組織特征和性能參數(shù)3碳化物中含有大量層錯，，這些層錯沿著{0110}晶面最多成三個方向，每個方向?qū)渝e夾角為 120°，除了碳形外，三個方向的層錯常常存在于一個碳化物晶粒中花樣常常包含二次衍射斑點、條帶和拉長的衍射條物中層錯的本質(zhì)存在兩種理論，但對于層錯定性的為(Fe,Cr)7C3碳化物晶體不符合立方對稱性，而是結構。李玉清[35]在其研究中表明在 M7C3中不僅含有局部環(huán)境特征的{013}孿晶，層錯的本質(zhì)是顯微孿晶結晶的過程中[0110]方向發(fā)生塑性剪切變形，為滿足錯[32]。然而這一模型更適合反向區(qū)域的形成，而不適
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG143.9

【參考文獻】

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本文編號：2698154