黑色組織是氣體碳氮共滲及滲碳層中最容易出現(xiàn)的一種組織缺陷,而許多研究認為這種缺陷更容易出現(xiàn)在碳氮共滲層中,它的形成主要與有氧環(huán)境下的滲碳或碳氮共滲過程中發(fā)生的內(nèi)氧化有關(guān)。由于滲碳或碳氮共滲工藝本身的復(fù)雜性:被處理工件材料的特殊性（如化學(xué)成分、顯微組織等特點）都有可能使“內(nèi)氧化”所引起的組織缺陷與傳統(tǒng)的“黑色組織”有所不同。本論文通過對開裂失效的大型滲碳齒輪及滲碳柴油機柱塞套的剖析研究發(fā)現(xiàn)了兩種異常內(nèi)氧化缺陷組織。論文通過OPM、SEM、EDAX及顯微硬度測試等分析測試手段詳細研究了這兩種異常組織缺陷的特點,并結(jié)合模擬固體滲碳及模擬氧化實驗結(jié)果揭示其形成機理及本質(zhì),探討改進及預(yù)防措施。論文主要研究結(jié)果如下:一、大型滲碳齒輪異常內(nèi)氧化缺陷（1）滲層黑色網(wǎng)狀組織與傳統(tǒng)的晶界內(nèi)氧化組織存在較大差異,伴隨著灰色塊狀或條狀氧化物組織的出現(xiàn),除了形成非馬氏體組織外,晶界出現(xiàn)了連續(xù)或斷續(xù)分布的沿晶網(wǎng)狀裂紋,從表觀形貌上看,這種缺陷組織要比碳氮共滲內(nèi)氧化引起的所謂黑色組織危害性更大。（2）由于沿晶氧化物的彈性模量與基體的彈性模量不同,在滲碳層內(nèi)氧化區(qū)拉應(yīng)力作用下,兩者變形不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致沿晶網(wǎng)狀裂紋形成。此... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 滲碳特性
        1.1.2 常用滲碳工藝
            1.1.2.1 氣體滲碳法
            1.1.2.2 液體滲碳法
            1.1.2.3 固體滲碳法
        1.1.3 滲碳層常見的組織缺陷
        1.1.4 滲碳工藝中“內(nèi)氧化”研究的進展
            1.1.4.1 “內(nèi)氧化”產(chǎn)生機理
            1.1.4.2 “內(nèi)氧化”對工件組織的影響
            1.1.4.3 “內(nèi)氧化”對工件性能的影響
    1.2 失效分析概述
        1.2.1 工件失效原因
        1.2.2 組織缺陷分析方法
            1.2.2.1 斷口分析
            1.2.2.2 化學(xué)成分分析
            1.2.2.3 金相組織檢測
            1.2.2.4 力學(xué)性能測試
            1.2.2.5 模擬試驗
            1.2.2.6 綜合分析
    1.3 論文研究創(chuàng)新點及主要內(nèi)容
第2章 實驗材料及測試方法
    2.1 實驗材料與制備
    2.2 熱處理工藝
    2.3 分析測試方法
        2.3.1 掃描電鏡觀察
        2.3.2 金相顯微鏡觀察
        2.3.3 成分分析
        2.3.4 硬度測定
第3章 實驗結(jié)果及討論
    3.1 滲碳層異常沿晶缺陷
        3.1.1 滲碳齒輪
            3.1.1.1 輪齒滲層截面金相組織觀察
            3.1.1.2 輪齒滲層截面微區(qū)成分分析
            3.1.1.3 斷口形態(tài)觀察
            3.1.1.4 斷口表面微區(qū)成分分析
            3.1.1.5 硬度梯度測定結(jié)果
        3.1.2 模擬滲碳處理
            3.1.2.1 滲層金相組織觀察
            3.1.2.2 隨爐試棒滲層截面微區(qū)成分分析
            3.1.2.3 斷口觀察
            3.1.2.4 試棒斷口微區(qū)成分分析
            3.1.2.5 硬度梯度測定結(jié)果
        3.1.3 異常缺陷組織形成機制
        3.1.4 異常缺陷組織對滲碳件性能的影響
        3.1.5 補救措施嘗試
        3.1.6 本節(jié)小結(jié)
    3.2 含 MnS夾雜基體材料的有氧滲碳層特征
        3.2.1 問題提出
        3.2.2 開裂滲碳件的檢測分析
            3.2.2.1 宏觀觀察
            3.2.2.2 SEM觀察
            3.2.2.3 斷口觀察
            3.2.2.4 化學(xué)成分測定
            3.2.2.5 金相組織觀察
            3.2.2.6 硬度測定
        3.2.3 模擬熱處理
        3.2.4 柱塞套開裂原因分析
        3.2.5 夾雜物臨界尺寸對滲碳件性能的影響
        3.2.6 本節(jié)小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
致謝
研究生履歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]組合滲碳-碳氮共滲[J]. 宋慶陽.  蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2005(01)
[2]碳氮共滲“三段控制”工藝[J]. 袁建霞,尹雪峰.  國外金屬熱處理. 2005(01)
[3]強力噴丸對提高碳氮共滲齒輪接觸疲勞強度的研究[J]. 汪新衡,劉世軍.  潤滑與密封. 2004(06)
[4]擴散期對離子碳氮共滲層的影響[J]. 陳巖,陳儉康,張照軍.  金屬熱處理. 2001(12)
[5]碳氮共滲淬火后噴丸處理改善齒輪的接觸疲勞壽命[J]. 王冰,馬婉康.  國外金屬熱處理. 2001(06)
[6]斷口分析及其在失效分析中的應(yīng)用[J]. 吳連生.  理化檢驗(物理分冊). 1994(05)



本文編號：3047839