低碳低合金滲碳鋼的組織、性能與晶體學特征的研究
發(fā)布時間：2021-01-19 10:23
為了研究汽車齒輪和滲碳件在再制造修復處理時受熱對其使用性能和壽命的影響,對低溫回火的20MnCr5滲碳齒輪和20CrMnTi滲碳件試樣分別在350℃保溫20min一次、三次和五次進行熱處理,以及分別在500℃保溫20min一次、三次和五次處理。使用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和顯微硬度計對各試樣組織和性能進行表征與分析。使用電子背散射衍射技術（EBSD）研究了20MnCr5和20CrMnTi兩種低碳低合金鋼馬氏體以及它們經(jīng)過保溫處理后的晶體學特征。得到了如下結果：（1）20MnCr5齒輪和20CrMnTi低溫（180℃）回火滲碳件表層組織為殘余奧氏體+片狀馬氏體。隨著與表面距離的增加,殘余奧氏體含量逐漸減少,馬氏體過渡為片狀和板條狀的混合形態(tài)。在芯部,組織主要為板條狀的馬氏體。齒輪表層0.3～0.4mm處有硬度最大值（850HV）,有效硬化層厚度約為1.4mm。20CrMnTi滲碳件表層0.2-0.3mm處有硬度最大值（720HV）。有效硬化層厚度約為1.2mm。（2）經(jīng)過350℃／20min和500℃／20min的保溫處理后：表層殘余奧氏體發(fā)生了分解...
【文章來源】：中南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
馬氏體硬度隨含碳量的變化關系
內應力的消除及原子擴散作用的增強，e碳化物聚集長大，a相發(fā)生回復和再結晶。此時，形態(tài)變化的驅動力己不是化學自由能的差，而是存在于馬氏體中的彈性能及界面能等。回火過程的所有變化及影響因素在圖1一6中全面地表現(xiàn)出來【191許多金屬元素在鋼中形成比滲碳體更加穩(wěn)定的碳化物，如Cr、 Mo、V、W和Ti都形成具有高生成燴的碳化物，而Ni、Co和Cu等不能形成碳化物，Mn是弱碳化物形成元素，常見的碳化物如表1一3所示[36， 37]。可以設想當強碳化物形成元素存在于鋼中時，它們的碳化物會比滲碳體更容易形成。然而，在合金鋼回火時，合金碳化物只會在500一600℃才能形成
中南大學碩士學位論文第一章緒論圖1一 11Fe一 0.2Cwt.%的EBSD檢測結果 :(a)IPF色取向圖;偽)選定區(qū)域的{001}極圖Fe一28.5at.%Ni的EBSD檢測結果 :(c)IPF色取向圖;(d)選定區(qū)域的{001}極圖前面在馬氏體的相變晶體學部分表明，K一S關系和N一W關系的角度差為5.28“，這一差別實際上很小。圖1一11(b)和(d)中的極點分布其實很相似，只是由于1一n(c)中用于投影的區(qū)域遠小于(a)中選定的區(qū)域才導致了(c)中極點變得稀少。為了區(qū)分馬氏體的K-s關系和N一w關系，Mlyamoto等設計了使用高指數(shù)晶面的極圖來區(qū)分玲s關系、N一w關系和Kelly關系，如圖1一12所示1501。通過將實驗得到的EBSD數(shù)據(jù)經(jīng)過旋轉操作擬合就可以得到實際的高指數(shù)晶面極點的分布，并且計算出來實際極點分布于理論準確值之間的偏差角。其實這種方法有一定的局限性，因為實際晶體的取向是有較大偏差的，Adachi等通過計算表明這一偏差角度可以達到6o[5’]。這就意味著高指數(shù)晶面中濃密的極點會發(fā)生嚴重的重合而導致該方法失效。引起極點離散分布于理論極點周圍的原因有兩個
【參考文獻】：
期刊論文
[1]工程機械再制造及其關鍵技術[J]. 徐濱士. 工程機械. 2009(08)
[2]20CrMnTi齒輪鋼淬透性控制技術研究[J]. 史志強,李晶,余鍵,岳鐵軍,姚國偉,趙瑞華,劉勇. 煉鋼. 2008(06)
[3]綠色再制造工業(yè)發(fā)展綜述[J]. 姚巨坤,時小軍,崔培枝. 再生資源研究. 2007(05)
[4]廢舊產品回收策略的分析[J]. 劉少崗,金秋,王平. 中國表面工程. 2006(S1)
[5]桑車20MnCr5鋼主動軸螺旋齒斷裂分析[J]. 孔銘. 熱處理. 2006(04)
[6]美國再制造業(yè)與我國的研究評述[J]. 陳翔宇,梁工謙. 世界科技研究與發(fā)展. 2006(03)
[7]Apparent Morphologies and Nature of Packet Martensite in High Carbon Steels[J]. LIU Yue-jun1 ,2, LI Yi-min2, TAN Yu-hua3,HUANG Bo-yun2(1. Key Laboratory of New Material and Technology for Package ,Zhuzhou Institute of Technology ,Zhuzhou 412008 ,Hunan, China; 2 .State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410083 ,Hunan, China ; 3 .School of Mechanical Engineering , Xiangtan University , Xiangtan 411105 , Hunan, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(03)
[8]描述鋼淬透性的一個新數(shù)學模型[J]. 金滿,連建設,江中浩. 金屬學報. 2006(03)
[9]Ti對鋼的組織性能的影響[J]. 謝利群,毛新平,霍向東. 冶金叢刊. 2005(01)
[10]汽車發(fā)動機再制造效益分析及表面工程技術的應用[J]. 邢忠,姜愛良,謝建軍,馮義成. 中國表面工程. 2004(04)
碩士論文
[1]汽車齒輪輪鋼20MnCr5及其熱處理工藝研究[D]. 李建華.南京林業(yè)大學 2003
本文編號：2986815
【文章來源】：中南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
馬氏體硬度隨含碳量的變化關系
內應力的消除及原子擴散作用的增強，e碳化物聚集長大，a相發(fā)生回復和再結晶。此時，形態(tài)變化的驅動力己不是化學自由能的差，而是存在于馬氏體中的彈性能及界面能等。回火過程的所有變化及影響因素在圖1一6中全面地表現(xiàn)出來【191許多金屬元素在鋼中形成比滲碳體更加穩(wěn)定的碳化物，如Cr、 Mo、V、W和Ti都形成具有高生成燴的碳化物，而Ni、Co和Cu等不能形成碳化物，Mn是弱碳化物形成元素，常見的碳化物如表1一3所示[36， 37]。可以設想當強碳化物形成元素存在于鋼中時，它們的碳化物會比滲碳體更容易形成。然而，在合金鋼回火時，合金碳化物只會在500一600℃才能形成
中南大學碩士學位論文第一章緒論圖1一 11Fe一 0.2Cwt.%的EBSD檢測結果 :(a)IPF色取向圖;偽)選定區(qū)域的{001}極圖Fe一28.5at.%Ni的EBSD檢測結果 :(c)IPF色取向圖;(d)選定區(qū)域的{001}極圖前面在馬氏體的相變晶體學部分表明，K一S關系和N一W關系的角度差為5.28“，這一差別實際上很小。圖1一11(b)和(d)中的極點分布其實很相似，只是由于1一n(c)中用于投影的區(qū)域遠小于(a)中選定的區(qū)域才導致了(c)中極點變得稀少。為了區(qū)分馬氏體的K-s關系和N一w關系，Mlyamoto等設計了使用高指數(shù)晶面的極圖來區(qū)分玲s關系、N一w關系和Kelly關系，如圖1一12所示1501。通過將實驗得到的EBSD數(shù)據(jù)經(jīng)過旋轉操作擬合就可以得到實際的高指數(shù)晶面極點的分布，并且計算出來實際極點分布于理論準確值之間的偏差角。其實這種方法有一定的局限性，因為實際晶體的取向是有較大偏差的，Adachi等通過計算表明這一偏差角度可以達到6o[5’]。這就意味著高指數(shù)晶面中濃密的極點會發(fā)生嚴重的重合而導致該方法失效。引起極點離散分布于理論極點周圍的原因有兩個
【參考文獻】：
期刊論文
[1]工程機械再制造及其關鍵技術[J]. 徐濱士. 工程機械. 2009(08)
[2]20CrMnTi齒輪鋼淬透性控制技術研究[J]. 史志強,李晶,余鍵,岳鐵軍,姚國偉,趙瑞華,劉勇. 煉鋼. 2008(06)
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[4]廢舊產品回收策略的分析[J]. 劉少崗,金秋,王平. 中國表面工程. 2006(S1)
[5]桑車20MnCr5鋼主動軸螺旋齒斷裂分析[J]. 孔銘. 熱處理. 2006(04)
[6]美國再制造業(yè)與我國的研究評述[J]. 陳翔宇,梁工謙. 世界科技研究與發(fā)展. 2006(03)
[7]Apparent Morphologies and Nature of Packet Martensite in High Carbon Steels[J]. LIU Yue-jun1 ,2, LI Yi-min2, TAN Yu-hua3,HUANG Bo-yun2(1. Key Laboratory of New Material and Technology for Package ,Zhuzhou Institute of Technology ,Zhuzhou 412008 ,Hunan, China; 2 .State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410083 ,Hunan, China ; 3 .School of Mechanical Engineering , Xiangtan University , Xiangtan 411105 , Hunan, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(03)
[8]描述鋼淬透性的一個新數(shù)學模型[J]. 金滿,連建設,江中浩. 金屬學報. 2006(03)
[9]Ti對鋼的組織性能的影響[J]. 謝利群,毛新平,霍向東. 冶金叢刊. 2005(01)
[10]汽車發(fā)動機再制造效益分析及表面工程技術的應用[J]. 邢忠,姜愛良,謝建軍,馮義成. 中國表面工程. 2004(04)
碩士論文
[1]汽車齒輪輪鋼20MnCr5及其熱處理工藝研究[D]. 李建華.南京林業(yè)大學 2003
本文編號：2986815
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