M50NiL鋼表面復合滲層組織與性能研究
發(fā)布時間:2024-05-13 21:14
隨著現(xiàn)如今航空業(yè)的飛速發(fā)展,我國對傳動件表層性能提升的需求也越來越高,M50 NiL鋼作為性能優(yōu)異的表面硬化鋼,被廣泛應用于航空業(yè)。M50 NiL鋼的復合滲工藝復雜,每個工藝參數(shù)都會對其最終所獲組織與性能產(chǎn)生影響。但迄今為止,還沒有看到過任何關于M50 NiL鋼在不同滲碳、熱處理和滲氮參數(shù)下進行復合滲后所獲組織與性能間關系的研究。為此,本文對不同滲碳、熱處理和滲氮參數(shù)的復合滲強化行為進行了研究,并結(jié)合各工藝參數(shù)對析出物和合金固溶量的影響,揭示了M50 NiL鋼中原子擴散機理與強化機理,為M50 NiL復合滲的后續(xù)應用與研究提供了理論依據(jù)。在滲碳過程,研究了不同滲碳溫度、氣壓對M50 NiL復合滲層組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:隨著滲碳溫度、氣壓的不同,復合滲試樣的γ’的含量都有所不同。適當?shù)暮剂繒沟眉{米析出物Mx(N,C)數(shù)量增多,增加氮的固溶量,使復合層內(nèi)硬度增加。而含碳量的進一步提升則會使得亞微米析出物MC尺寸增大,納米析出物形態(tài)改變,降低氮的固溶量,并導致晶間析出物數(shù)量增長,使得硬度降低。通過提高滲碳氣壓的方法改變試樣表層碳含量會使得復合滲層內(nèi)析出物數(shù)量增多...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 滲碳
1.2.2 M50 NiL鋼滲碳工藝研究現(xiàn)狀
1.2.3 滲氮及氮碳共滲
1.2.4 M50 NiL鋼滲氮及氮碳共滲工藝研究現(xiàn)狀
1.2.5 表面復合改性
1.2.6 M50 NiL鋼表面復合改性工藝研究現(xiàn)狀
1.3 研究的目的及其內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設備
2.2.1 真空脈沖滲碳設備
2.2.2 熱處理設備
2.2.3 等離子脈沖滲氮設備
2.3 試驗方案
2.3.1 滲碳工藝方案
2.3.2 熱處理工藝方案
2.3.3 滲氮工藝方案
2.4 復合滲層組織結(jié)構(gòu)表征
2.4.1 組織觀察
2.4.2 相結(jié)構(gòu)分析
2.5 復合滲層力學性能表征
2.5.1 硬度測試
2.5.2 耐磨性能測試
第三章 滲碳工藝對表層復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.1 引言
3.2 滲碳溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.2.1 不同溫度滲碳后的滲碳層組織
3.2.2 滲碳溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
3.2.3 滲碳溫度對復合滲層碳氮濃度分布的影響
3.2.4 滲碳溫度對復合滲層析出物的影響
3.2.5 滲碳溫度對復合滲層硬度分布的影響
3.3 滲碳氣壓對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.3.1 滲碳氣壓對復合滲層顯微組織的影響
3.3.2 滲碳氣壓對化合物層物相的影響
3.3.3 滲碳氣壓對復合滲層氮濃度分布的影響
3.3.4 滲碳氣壓對復合滲層析出物的影響
3.3.5 滲碳氣壓對氮原子擴散的影響
3.3.6 滲碳氣壓對復合滲層硬度分布的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 熱處理工藝對表層復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.1 引言
4.2 淬火溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 不同溫度淬火后的滲碳層組織
4.2.2 淬火溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
4.2.3 淬火溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
4.2.4 淬火溫度對復合滲層析出物的影響
4.2.5 淬火溫度對復合滲層硬度分布的影響
4.3 回火溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 回火溫度對滲碳層析出物的影響
4.3.2 回火溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
4.3.3 回火溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
4.3.4 回火溫度對復合滲層析出物的影響
4.3.5 回火溫度對復合滲層硬度分布的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 滲氮溫度對表層復合滲層組織與性能的影響
5.1 引言
5.2 滲氮溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
5.2.1 滲氮溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
5.2.2 滲氮溫度對復合滲層析出物的影響
5.2.3 溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
5.2.4 滲氮溫度對復合滲層硬度分布的影響
5.3 滲氮溫度對磨損性能的影響
5.3.1 摩擦系數(shù)與磨損率
5.3.2 摩損形貌分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄
本文編號:3972726
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 滲碳
1.2.2 M50 NiL鋼滲碳工藝研究現(xiàn)狀
1.2.3 滲氮及氮碳共滲
1.2.4 M50 NiL鋼滲氮及氮碳共滲工藝研究現(xiàn)狀
1.2.5 表面復合改性
1.2.6 M50 NiL鋼表面復合改性工藝研究現(xiàn)狀
1.3 研究的目的及其內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設備
2.2.1 真空脈沖滲碳設備
2.2.2 熱處理設備
2.2.3 等離子脈沖滲氮設備
2.3 試驗方案
2.3.1 滲碳工藝方案
2.3.2 熱處理工藝方案
2.3.3 滲氮工藝方案
2.4 復合滲層組織結(jié)構(gòu)表征
2.4.1 組織觀察
2.4.2 相結(jié)構(gòu)分析
2.5 復合滲層力學性能表征
2.5.1 硬度測試
2.5.2 耐磨性能測試
第三章 滲碳工藝對表層復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.1 引言
3.2 滲碳溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.2.1 不同溫度滲碳后的滲碳層組織
3.2.2 滲碳溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
3.2.3 滲碳溫度對復合滲層碳氮濃度分布的影響
3.2.4 滲碳溫度對復合滲層析出物的影響
3.2.5 滲碳溫度對復合滲層硬度分布的影響
3.3 滲碳氣壓對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
3.3.1 滲碳氣壓對復合滲層顯微組織的影響
3.3.2 滲碳氣壓對化合物層物相的影響
3.3.3 滲碳氣壓對復合滲層氮濃度分布的影響
3.3.4 滲碳氣壓對復合滲層析出物的影響
3.3.5 滲碳氣壓對氮原子擴散的影響
3.3.6 滲碳氣壓對復合滲層硬度分布的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 熱處理工藝對表層復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.1 引言
4.2 淬火溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 不同溫度淬火后的滲碳層組織
4.2.2 淬火溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
4.2.3 淬火溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
4.2.4 淬火溫度對復合滲層析出物的影響
4.2.5 淬火溫度對復合滲層硬度分布的影響
4.3 回火溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 回火溫度對滲碳層析出物的影響
4.3.2 回火溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
4.3.3 回火溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
4.3.4 回火溫度對復合滲層析出物的影響
4.3.5 回火溫度對復合滲層硬度分布的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 滲氮溫度對表層復合滲層組織與性能的影響
5.1 引言
5.2 滲氮溫度對復合滲層組織與結(jié)構(gòu)的影響
5.2.1 滲氮溫度對復合滲層顯微組織及物相的影響
5.2.2 滲氮溫度對復合滲層析出物的影響
5.2.3 溫度對復合滲層氮濃度分布的影響
5.2.4 滲氮溫度對復合滲層硬度分布的影響
5.3 滲氮溫度對磨損性能的影響
5.3.1 摩擦系數(shù)與磨損率
5.3.2 摩損形貌分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄
本文編號:3972726
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