Co-Mo不銹軸承鋼的組織結(jié)構(gòu)和強(qiáng)韌、疲勞性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-17 02:12
本文選題:Co + Mo; 參考:《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:在航空航天領(lǐng)域中,軸承面臨嚴(yán)苛的服役環(huán)境,而軸承鋼中較高的Co和Mo元素極大的影響著鋼的性能。因此研究Co和Mo對(duì)軸承鋼的強(qiáng)韌性的影響規(guī)律和較低Co、Mo的鋼的性能對(duì)新型航空軸承鋼的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有十分重要的意義。本文在12Co-5Mo鋼的基礎(chǔ)上研究了降低Co、Mo后鋼的組織和強(qiáng)韌性;討論了 Co和Mo對(duì)低碳Cr-Co-Mo-Ni不銹軸承鋼的強(qiáng)韌性的影響規(guī)律;研究了 Co、Mo較高的12Co-5Mo鋼的熱處理工藝和室溫扭轉(zhuǎn)疲勞性能。并對(duì)具有應(yīng)用前景的12Co-5Mo鋼、5Co-2Mo-3Ni鋼、8Co-3Mo鋼進(jìn)行了缺口拉伸性能研究,對(duì)12Co-5Mo鋼作了高溫扭轉(zhuǎn)性能研究。本文通過(guò)光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、XRD、TEM等分析手段觀察試驗(yàn)鋼的組織、亞結(jié)構(gòu)、第二相和斷口形貌。Co、Mo元素含量降低及匹配改變,使試驗(yàn)鋼的綜合力學(xué)性能降低。試驗(yàn)鋼的淬火及回火組織為板條馬氏體+殘余奧氏體,在Co、Mo元素的影響下,Creq、Nieq差值變大,致使試驗(yàn)鋼組織中殘余奧氏體減少,差值超過(guò)7.9%,產(chǎn)生δ-鐵素體,小于3.9%,則不產(chǎn)生。并且,碳化物由含量1.17%的顆粒狀的M6C改變成含量低于0.15%的針狀M2C。試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度受碳化物影響較大。試驗(yàn)鋼的韌性主要受δ-鐵素體影響,δ-鐵素體含量大于6.3%則試驗(yàn)鋼會(huì)產(chǎn)生脆性,含量小于1.1%則不降低試驗(yàn)鋼的韌性。鋼在不同固溶溫度下的硬度、沖擊功和強(qiáng)度變化不大,鋼的斷裂韌度隨著固溶的的升高呈上升趨勢(shì)。影響12Co-5Mo鋼的韌性較低的主要原因?yàn)樘蓟。碳化物含量較高,達(dá)到2.5%時(shí),對(duì)斷裂韌性影響明顯。試驗(yàn)鋼的固溶溫度選擇1070℃,冷處理工藝選擇-90℃保持2h時(shí)鋼的綜合力學(xué)性能最優(yōu)。試驗(yàn)鋼的光滑拉伸斷口為韌性斷裂而缺口拉伸斷口為解理斷裂,應(yīng)力集中系數(shù)增加,斷口解理平臺(tái)增多,裂紋擴(kuò)展加快。應(yīng)力集中系數(shù)越大,12Co-5Mo鋼和5Co-2Mo-3Ni鋼的缺口強(qiáng)度比NSR值越高,缺口強(qiáng)化效應(yīng)越強(qiáng)。8Co-3Mo鋼在某一臨界Kt時(shí),NSR最大,缺口強(qiáng)化效應(yīng)最大。試驗(yàn)鋼高溫扭轉(zhuǎn)斷裂過(guò)程為,試樣在扭應(yīng)力作用下多點(diǎn)起裂,迅速擴(kuò)展形成剪切韌窩,擴(kuò)展至中心附近時(shí),形成近瞬斷區(qū),最后在中心處拉斷,形成等軸韌窩。隨著試驗(yàn)溫度的升高,鋼中的碳化物的含量和間距變化不大,但尺寸略有增大。隨著應(yīng)力的升高,12Co-5Mo鋼的斷裂類型基本依從NF+TS—NF+LS—LS順序轉(zhuǎn)變。鋼的破壞模式以表面破壞(S)和近表面破壞(SI)為主,缺陷類型以氧化物夾雜為主。Ⅱ型載荷下,12Co-5Mo鋼的△Kth的值為1.46~1.83 MPa·m1/2,Ⅰ型載荷下△th的值為3.66~4.57 MPa··1/m,在裂紋形成初期,當(dāng)△K大于1.46 MPa·m1/2時(shí),裂紋滿足穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展的條件,在沒(méi)有大裂紋存在時(shí),當(dāng)△K繼續(xù)增大到3.66MPa·m/2時(shí),形成纖維區(qū)。12Co-5Mo鋼的斷裂過(guò)程中受載荷情況為:Ⅱ型載荷—Ⅰ型載荷—Ⅱ型載荷—Ⅰ+Ⅱ型載荷。但如果有大裂紋產(chǎn)生,則不會(huì)產(chǎn)生纖維區(qū),受載荷情況則為:Ⅱ型載荷—Ⅰ+Ⅱ型載荷,直至斷裂。在350MPa應(yīng)力下,當(dāng)夾雜物尺寸小于5um時(shí),12Co-5Mo鋼的疲勞壽命超過(guò)107循環(huán)周次。
[Abstract]:In this paper , the influence of Co and Mo on the strength and toughness of steel has been studied by means of optical microscope , SEM , EDS , XRD , TEM and so on . The fracture pattern of 12Co - 5Mo steel is 1 . 46 ~ 1 . 83 MPa 路 m1 / 2 . When 鈻,
本文編號(hào):2029143
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2029143.html
最近更新
教材專著