頂頭是無縫鋼管熱軋機(jī)組中用于無縫鋼管熱扎穿孔的重要部件。大量生產(chǎn)實(shí)踐證明,通過氧化處理,在頂頭表面形成一層氧化層,可以有效提高頂頭使用壽命。本文主要研究頂頭鋼20CrNiMoW10在水添加酒精滴注式氣氛下氧化工藝參數(shù)對氧化層的影響。采用金相、SEM、XRD和能譜等方法測試分析氧化層的形貌、組織結(jié)構(gòu)和成分,采用硬度計(jì)和劃痕儀等儀器測試分析氧化層的硬度和結(jié)合力等性能。1)對不同配比水添加酒精滴注式氣氛下氧化層的組織結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行測試分析。結(jié)果表明氧化層由外到內(nèi)依次為：Fe2O3+Fe3O4→Fe3O4+FeO→FeO+Ni+FeCr2O4。氧化層共分三層,最外層為等軸晶層,晶粒為有棱角的不規(guī)則多邊形,中間層為柱狀晶層,晶粒為規(guī)則六邊形,內(nèi)層無明顯晶界,疏松多孔,有白色鎳顆粒析出,內(nèi)層與基體結(jié)合處有犬牙狀氧化物。2)隨著滴注劑中酒精含量減少、氧化溫度升高、氧化時(shí)間增加、入爐溫度升高和升溫時(shí)間的增加,氧化層厚度增加,外層、中層晶粒尺寸逐漸變大,內(nèi)層白色顆粒數(shù)量由少到多,孔洞由小到大,由少到多,犬牙狀氧化物嵌入程度由淺變深。3)隨著氧化溫度、入爐溫度升高,氧化層硬度增加,隨著滴注劑中酒精含量減少... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 穿孔頂頭在無縫鋼管生產(chǎn)中的作用
    1.2 穿孔頂頭的服役條件及失效形式
        1.2.1 穿孔頂頭服役條件
        1.2.2 穿孔頂頭失效形式
    1.3 穿孔頂頭材料
    1.4 穿孔頂頭表面氧化處理工藝發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 穿孔頂頭表面氧化工藝的提出
        1.4.2 國內(nèi)外可控氣氛氧化工藝的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 頂頭氧化需要進(jìn)一步探討的問題
    1.5 課題意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 本課題研究的背景及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 氧化實(shí)驗(yàn)方案
    2.4 實(shí)驗(yàn)分析方法
        2.4.1 金相分析
        2.4.2 X射線衍射分析
        2.4.3 掃描電鏡分析
        2.4.4 能譜分析分析
        2.4.5 硬度測試
        2.4.6 劃痕測試
3 水添加酒精滴注式氣氛中形成的氧化層組織結(jié)構(gòu)及性能研究
    3.1 氧化層形貌觀察
        3.1.1 氧化層宏觀形貌觀察
        3.1.2 氧化層微觀形貌觀察
    3.2 氧化層組織觀察
        3.2.1 氧化層組織縱剖面觀察
        3.2.2 氧化層組織橫剖面觀察
    3.3 氧化層成分和結(jié)構(gòu)
    3.4 氧化層的性能
        3.4.1 氧化層硬度
        3.4.2 氧化層結(jié)合力
    3.5 水添加酒精滴注式氣氛中氧化層形成過程及組織性能分析
        3.5.1 水添加酒精滴注劑配比對氧化氣氛組成的影響
        3.5.2 在水添加酒精滴注式氣氛中氧化反應(yīng)分析
        3.5.3 在水添加酒精滴注式氣氛中氧化組織結(jié)構(gòu)分析
        3.5.4 水添加酒精滴注式氣氛對氧化層厚度的影響
    3.6 小結(jié)
4 氧化工藝參數(shù)對氧化層組織結(jié)構(gòu)及性能的影響
    4.1 氧化溫度對氧化層形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能的影響
        4.1.1 氧化層形貌
        4.1.2 氧化層組織結(jié)構(gòu)
        4.1.3 氧化層厚度
        4.1.4 氧化層硬度
        4.1.5 氧化層結(jié)合力
    4.2 入爐溫度對氧化層形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能的影響
        4.2.1 氧化層形貌
        4.2.2 氧化層組織結(jié)構(gòu)
        4.2.3 氧化層厚度
        4.2.4 氧化層硬度
        4.2.5 氧化層結(jié)合力
    4.3 氧化時(shí)間對氧化層形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能的影響
        4.3.1 氧化層形貌
        4.3.2 氧化層組織結(jié)構(gòu)
        4.3.3 氧化層厚度
        4.3.4 氧化層硬度
        4.3.5 氧化層結(jié)合力
    4.4 升溫時(shí)間對氧化層形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能的影響
        4.4.1 氧化層形貌
        4.4.2 氧化層組織結(jié)構(gòu)
        4.4.3 氧化層厚度
        4.4.4 氧化層硬度
        4.4.5 氧化層結(jié)合力
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國無縫鋼管市場供需情況分析[J]. 谷力功.  鋼管. 2008(04)
[2]無縫鋼管穿孔機(jī)頂頭使用壽命的研究現(xiàn)狀[J]. 苑洪彬,吳立凡,王權(quán).  包鋼科技. 2007(05)
[3]穿孔機(jī)頂頭表面開裂原因分析[J]. 許宏飛,張永信,李志光.  理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2007(10)
[4]高合金鋼管穿孔頂頭的失效分析[J]. 蘇惠超,薛建國,王光朋,鄭堅(jiān)敏,黃貞益,劉廣華,尹桂全.  鋼管. 2007(02)
[5]熱軋無縫鋼管行業(yè)的現(xiàn)狀分析[J]. 井溢農(nóng).  包鋼科技. 2006(05)
[6]2001～2005年我國鋼管生產(chǎn)消費(fèi)情況及2006年鋼管市場展望[J]. 孔令銘.  鋼管. 2006(04)
[7]無縫鋼管穿孔頂頭失效形式分析及提高使用壽命的研究進(jìn)展[J]. 王斌,易丹青,吳伯濤,劉會(huì)群.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(06)
[8]中國無縫鋼管技術(shù)裝備的現(xiàn)狀分析[J]. 殷國茂,楊仙,李國昌.  河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]15Cr2Ni3MoW鋼穿孔頂頭的失效分析及改進(jìn)[J]. 吳伯濤,易丹青,程圣泓,王斌,張霞,袁均平.  鋼管. 2005(02)
[10]T91鋼高溫高壓水蒸汽氧化膜微觀組織結(jié)構(gòu)研究[J]. 劉江南,趙彥芬,耿波,王正品,要玉宏,石崇哲.  鑄造技術(shù). 2005(03)

碩士論文
[1]耐熱不銹鋼在高溫高壓水蒸氣中的氧化及傳熱分析[D]. 張勇健.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：2994036