【摘要】：高錳鋼兼具良好的韌性和耐磨性,是制作球磨機(jī)襯板的常用材料之一。球磨機(jī)大型化的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于襯板材料的力學(xué)性能及使用壽命提出了越來(lái)越高的要求,開(kāi)發(fā)力學(xué)性能優(yōu)異的長(zhǎng)壽命高錳鋼襯板具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了三種不同成分的高錳鋼,分別對(duì)其進(jìn)行了三種不同的熱處理,對(duì)比研究了不同成分的高錳鋼經(jīng)三種熱處理后的顯微組織、硬度及沖擊韌性。優(yōu)化出了最佳成分及最佳熱處理工藝,并測(cè)試了優(yōu)化試樣的磨粒磨損性能,分析了其磨損機(jī)理。論文主要研究工作如下所述:本文對(duì)三種成分不同的高錳鋼試樣進(jìn)行1100℃保溫4h的水韌處理,隨后對(duì)水韌處理后的試樣進(jìn)行XRD分析,分析結(jié)果表明三種高錳鋼試樣的基體均為奧氏體,同時(shí)均含有少量M23C6相,說(shuō)明碳化物均未完全固溶進(jìn)奧氏體基體中。對(duì)試樣進(jìn)行硬度和沖擊韌性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明1#和3#高錳鋼的硬度相近,2#高錳鋼的硬度和沖擊韌性最低,原因是由于鐵素體的生成,導(dǎo)致了 2#高錳鋼力學(xué)性能的下降。對(duì)上述三種水韌處理的高錳鋼試樣分別進(jìn)行三種時(shí)效處理,分析測(cè)試了試樣經(jīng)時(shí)效處理后的顯微組織及性能。結(jié)果表明:三種高錳鋼試樣中析出碳化物數(shù)量均隨時(shí)效溫度的增加而增加。對(duì)于1#和2#試樣,時(shí)效溫度的增加會(huì)導(dǎo)致晶界處析出的碳化物大量增加,顯著降低了其沖擊韌性。對(duì)于3#試樣,時(shí)效溫度的增加,在晶界處析出碳化物的增加并不明顯,經(jīng)方案三處理后的3#試樣的力學(xué)性能最優(yōu)。以ZGMn13作為對(duì)比樣,測(cè)試了經(jīng)方案三處理后的3#試樣在四種不同磨粒磨損試驗(yàn)條件(不同沖擊功)下的磨粒磨損性能。結(jié)果表明,3#試樣在四種不同試驗(yàn)條件下的耐磨性均優(yōu)于ZGMn13對(duì)比樣。3#試樣及ZGMn13的耐磨性均和沖擊功密切相關(guān),在高沖擊功(5J)作用下,兩種材料均具有最好的耐磨性能;在低沖擊功(2J)作用下,兩種材料的耐磨性均略有下降;在中沖擊功(3J、4J)作用下耐磨性均下降明顯。利用SEM對(duì)磨損后的試樣表面進(jìn)行觀察,高錳鋼試樣在沖擊磨粒磨損的條件下的磨損機(jī)理主要為顯微切削、鑿坑變形和疲勞剝落磨損,沖擊功的變化會(huì)導(dǎo)致磨損機(jī)理的變化。在低沖擊功(2J)條件下,磨損表面主要分布著較多的犁溝形貌,磨損機(jī)理主要為顯微切削;在中沖擊功(3J、4J)條件下,磨損表面主要分布著鑿坑和犁溝,磨損機(jī)理主要為鑿坑變形和顯微切削;在高沖擊功(5J)條件下,磨損表面存在明顯的疲勞剝落特征,此時(shí)的磨損機(jī)理主要以疲勞剝落磨損為主。
【圖文】：

碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位論文邐實(shí)：把工件按３００邋°Ｃ／ｈ的升溫速度加熱至６７５邋°Ｃ，在爐內(nèi)保：把工件按３００邋°Ｃ／ｈ的升溫速度加熱至７００邋°Ｃ，在爐內(nèi)保溫使用的是上海貴爾機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ＧＲ．ＡＦ系列高加熱溫度１４００邋°Ｃ，該電爐采用真空成型工藝技術(shù)生產(chǎn)的保溫材料和特殊的絕熱設(shè)計(jì)，，爐門(mén)、爐頂使用高溫硅橡、出氣口以及抽真空口。具有ＰＩＤ調(diào)節(jié)、模糊控制、自整程序。實(shí)驗(yàn)時(shí)預(yù)先抽真空，然后通入氮?dú)庵琳龎悍乐乖嚇?

實(shí)驗(yàn)方法逡逑：翁食Ｊ逡逑■遍，逡逑圖２－２邋ＭＤＳ金相顯微鏡逡逑Ｆｉｇ．２－２邋ＭＤＳ邋ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ邋ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ逡逑２．３．２邋Ｘ射線衍射分析（ＸＲＤ）逡逑利用ＸＤ－３型Ｘ射線衍射儀（圖２－３）進(jìn)行高錳鋼的物相的定性分析，以此來(lái)逡逑確定高錳鋼熱處理后的物相組成。本實(shí)驗(yàn)采用的是Ｃｕ靶Ｘ射線，懫用的加速電壓逡逑是３６邋ｋＶ，采用的試樣的表面經(jīng)過(guò)磨光處理，掃描的開(kāi)始的角度是２０°，終止角度逡逑是８０。，步寬為０．０１°。逡逑ｉ邋ａ逡逑：－一逡逑圖２－３邋ＸＤ－３全自動(dòng)多晶Ｘ射線衍射儀逡逑Ｆｉｇ．２－３邋
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.1;TG161

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高波;楊攀;王劍;;時(shí)效處理對(duì)高錳鋼組織及耐磨性能的影響[J];熱加工工藝;2016年02期

2 李保元;張國(guó)賞;魏世忠;徐流杰;李繼文;;合金化及熱處理工藝對(duì)高錳鋼性能的影響[J];湖南農(nóng)機(jī);2014年07期

3 傅定發(fā);蔡家財(cái);高文理;;多元合金化處理對(duì)高錳鋼組織和性能的影響[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年07期

4 鄭紅紅;趙愛(ài)民;曹佳麗;耿志達(dá);;水韌處理對(duì)高錳鋼鑄件組織與性能的影響[J];金屬熱處理;2014年02期

5 陳素玲;侯勇;孫學(xué)杰;劉華;;多元變質(zhì)處理對(duì)高錳耐磨鋼組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2013年11期

6 馬斌;佟澤厚;;淺談大型球磨機(jī)襯板材料的應(yīng)用[J];河南科技;2013年04期

7 陳利平;;淺談球磨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及其構(gòu)件的改進(jìn)[J];機(jī)電信息;2012年33期

8 楊志南;張福成;張明;劉峰超;孫登月;;高錳鋼轍叉機(jī)械沖擊預(yù)硬化工藝研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年16期

9 廖暢;李衛(wèi);劉晉琿;劉英;;鎢對(duì)高錳鋼顯微組織和沖擊韌性的影響[J];鑄造;2011年04期

10 定治明;劉靜;魯修宇;李平生;高新平;;球磨機(jī)襯板材料的發(fā)展概況及選材要點(diǎn)[J];礦山機(jī)械;2010年19期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 蔡家財(cái);合金化處理對(duì)高錳鋼組織和性能的影響[D];湖南大學(xué);2014年

2 宋艷萍;無(wú)磁鋼磁性襯板強(qiáng)化及其機(jī)理研究[D];江蘇科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2558929