熱處理工藝對中高碳低溫貝氏體鋼組織和性能的影響
發(fā)布時間:2021-03-28 23:12
低溫貝氏體鋼組織由納米尺寸的貝氏體鐵素體板條和薄膜狀殘余奧氏體,以及微納結構的塊狀殘留奧氏體組成,具有超高強度和較好塑韌性能。本文以0.79C低溫貝氏體鋼為主線,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、電子背散射技術(EBSD)、X射線衍射儀(XRD)等實驗手段,對比分析了一步貝氏體等溫轉變工藝、兩步貝氏體等溫轉變工藝及淬火-分配-貝氏體工藝(QPB)對貝氏體相變和組織性能的影響。并通過對比0.55C和0.79C貝氏體鋼,研究不同貝氏體鋼的耐沖蝕磨損性能。利用雙單元電化學工作站等設備檢測0.79C貝氏體鋼不同微觀組織的氫滲透曲線,研究組織結構對氫擴散系數的影響。通過實驗研究與分析得到以下結論:1、經過不同溫度和時間的貝氏體等溫轉變,0.79C鋼獲得不同組織尺寸和性能的低溫貝氏體組織。300℃12 h貝氏體抗拉強度為1525 MPa,延伸率15.1%。200℃15 d貝氏體的抗拉強度達到1928 MPa。2、兩步貝氏體工藝和QPB工藝可以有效縮短熱處理等溫時間,獲得轉變充分的、性能較好組織。抗拉強度分布達到2040 MPa和1894 MPa,延伸率均為12.5%。3、與0.79C鋼相比,0.55C...
【文章來源】:武漢科技大學湖北省
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 馬氏體相變
1.2 珠光體轉變動力學
1.3 貝氏體相變簡介
1.3.1 貝氏體相變機制
1.3.2 貝氏體碳的分布
1.3.3 低溫貝氏體工藝的探索與改進
1.4 幾種典型的低溫貝氏體鋼和耐磨鋼
1.5 材料中氫的研究
1.5.1 氫陷阱類型
1.5.2 鋼鐵氫相關的實驗
1.5.3 電化學氫滲透試驗簡介
1.5.3.1 試驗裝置和原理
1.5.3.2 氫擴散的理論計算
1.5.4 幾種金屬材料的氫擴散性能
1.6 本文研究內容
第2章 實驗材料和方法
2.1 實驗材料
2.2 相變點計算和測量
2.2.1 相變點的計算
2.2.2 相變點的測量
2.3 熱處理試驗
2.4 組織形貌觀察
2.4.1 金相顯微鏡
2.4.2 掃描電子顯微鏡
2.4.3 X射線衍射法檢測殘余奧氏體
2.5 力學性能檢測
2.5.1 沖擊拉伸
2.5.2 硬度
2.5.3 沖蝕磨損
2.6 氫滲透試驗
第3章 溫度和時間對低溫貝氏體組織性能的影響
3.1 奧氏體晶粒測量
3.1.1 試驗材料和方法
3.1.2 結果與分析
3.1.3 小結
3.2 貝氏體溫度時間對組織性能的影響
3.2.1 試驗材料和方法
3.2.2 試驗結果
3.2.2.1 組織形貌微觀表征
3.2.2.2 組織尺寸分布統(tǒng)計
3.2.3 EBSD分析不同溫度低溫貝氏體組織
3.2.4 力學性能
3.2.4.1 微觀硬度
3.2.4.2 拉伸和沖擊性能
3.2.5 小結
第4章 兩步法和QPB工藝對組織性能的影響
4.1 試驗材料和方法
4.2 試驗結果
4.2.1 組織形貌
4.2.2 力學性能
4.3 試驗分析探討
4.3.1 兩步貝氏體法BF板條生長方式
4.3.2 QPB工藝
4.4 結論
第5章 中高碳貝氏體鋼的沖蝕磨損
5.1 實驗材料和方法
5.2 貝氏體鋼顯微組織與力學性能
5.3 沖蝕試驗結果和分析
5.3.1 沖蝕試驗結果
5.3.2 沖蝕表面形貌觀察
5.3.3 沖蝕磨損機理分析
5.4 結論
第6章 氫滲透試驗
6.1 工業(yè)純鐵的氫滲透試驗
6.1.1 樣品加工制備
6.1.2 試驗儀器裝置和溶液配制
6.1.2.1 表面電鍍鎳
6.1.2.2 電極使用和溶液配比
6.1.3 試驗操作步驟
6.1.3.1 測量開路電位
6.1.3.2 電化學氫滲透
6.1.4 試驗結果和分析
6.2 低溫貝氏體鋼的氫滲透試驗
6.2.1 低溫貝氏體鋼樣品制備
6.2.2 試驗結果和分析
6.3 氫滲透試驗氫陷阱密度的計算與探討
6.4 結論
第7章 結論與展望
7.1 全文總結
7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對低溫貝氏體鋼力學及攪拌磨損性能的影響[J]. 陶浪,吳開明. 鋼鐵研究學報. 2018(02)
[2]合金元素及等溫淬火工藝對超細貝氏體鋼組織的影響[J]. 齊亮,郝齊齊,楊東彪,馮興宇,謝建明. 金屬熱處理. 2017(08)
[3]鋼中氫熱脫附譜線影響因素的數值模擬[J]. 成林,魏永帥,吳開明,伊琳娜·羅迪洛娃. 鋼鐵研究學報. 2016(12)
[4]金屬薄板的氫擴散試驗[J]. 李杰,杜鳳山,梁陽,吳碩,譚天宇. 鋼鐵. 2016(09)
[5]100Cr6軸承鋼貝氏體相變行為[J]. 李輝,米振莉,趙奇,代永娟,王文武. 材料熱處理學報. 2016(02)
[6]盾構刀具產業(yè)現狀及發(fā)展[J]. 張忠健,張璐,賀軍,吳湘?zhèn)? 硬質合金. 2015(05)
[7]X120管線鋼軋板不同厚度處的氫致開裂敏感性研究[J]. 段小林,劉靜,黃峰,胡騫,張杰,彭先華,魯修宇. 中國科技論文. 2015(16)
[8]超級貝氏體的研究進展[J]. 劉宏基,宋兆煥,柳永寧. 理化檢驗(物理分冊). 2015(01)
[9]Q&P鋼中殘留奧氏體的穩(wěn)定性[J]. 鞠新華,田志紅,崔桂彬,孟楊,蔡寧. 材料熱處理學報. 2014(10)
[10]淬火-貝氏體區(qū)配分工藝及鋼的組織性能[J]. 朱帥,康永林,鄺霜,姜英花. 鋼鐵. 2014(06)
博士論文
[1]國產X70管線鋼及其焊接接頭的硫化氫腐蝕性能研究[D]. 李云濤.天津大學 2003
碩士論文
[1]鋼中超級貝氏體組織形態(tài)與性能的研究[D]. 張翠翠.長春工業(yè)大學 2014
[2]含硅鋼納米貝氏體組織形成研究[D]. 李紀委.天津理工大學 2008
本文編號:3106417
【文章來源】:武漢科技大學湖北省
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 馬氏體相變
1.2 珠光體轉變動力學
1.3 貝氏體相變簡介
1.3.1 貝氏體相變機制
1.3.2 貝氏體碳的分布
1.3.3 低溫貝氏體工藝的探索與改進
1.4 幾種典型的低溫貝氏體鋼和耐磨鋼
1.5 材料中氫的研究
1.5.1 氫陷阱類型
1.5.2 鋼鐵氫相關的實驗
1.5.3 電化學氫滲透試驗簡介
1.5.3.1 試驗裝置和原理
1.5.3.2 氫擴散的理論計算
1.5.4 幾種金屬材料的氫擴散性能
1.6 本文研究內容
第2章 實驗材料和方法
2.1 實驗材料
2.2 相變點計算和測量
2.2.1 相變點的計算
2.2.2 相變點的測量
2.3 熱處理試驗
2.4 組織形貌觀察
2.4.1 金相顯微鏡
2.4.2 掃描電子顯微鏡
2.4.3 X射線衍射法檢測殘余奧氏體
2.5 力學性能檢測
2.5.1 沖擊拉伸
2.5.2 硬度
2.5.3 沖蝕磨損
2.6 氫滲透試驗
第3章 溫度和時間對低溫貝氏體組織性能的影響
3.1 奧氏體晶粒測量
3.1.1 試驗材料和方法
3.1.2 結果與分析
3.1.3 小結
3.2 貝氏體溫度時間對組織性能的影響
3.2.1 試驗材料和方法
3.2.2 試驗結果
3.2.2.1 組織形貌微觀表征
3.2.2.2 組織尺寸分布統(tǒng)計
3.2.3 EBSD分析不同溫度低溫貝氏體組織
3.2.4 力學性能
3.2.4.1 微觀硬度
3.2.4.2 拉伸和沖擊性能
3.2.5 小結
第4章 兩步法和QPB工藝對組織性能的影響
4.1 試驗材料和方法
4.2 試驗結果
4.2.1 組織形貌
4.2.2 力學性能
4.3 試驗分析探討
4.3.1 兩步貝氏體法BF板條生長方式
4.3.2 QPB工藝
4.4 結論
第5章 中高碳貝氏體鋼的沖蝕磨損
5.1 實驗材料和方法
5.2 貝氏體鋼顯微組織與力學性能
5.3 沖蝕試驗結果和分析
5.3.1 沖蝕試驗結果
5.3.2 沖蝕表面形貌觀察
5.3.3 沖蝕磨損機理分析
5.4 結論
第6章 氫滲透試驗
6.1 工業(yè)純鐵的氫滲透試驗
6.1.1 樣品加工制備
6.1.2 試驗儀器裝置和溶液配制
6.1.2.1 表面電鍍鎳
6.1.2.2 電極使用和溶液配比
6.1.3 試驗操作步驟
6.1.3.1 測量開路電位
6.1.3.2 電化學氫滲透
6.1.4 試驗結果和分析
6.2 低溫貝氏體鋼的氫滲透試驗
6.2.1 低溫貝氏體鋼樣品制備
6.2.2 試驗結果和分析
6.3 氫滲透試驗氫陷阱密度的計算與探討
6.4 結論
第7章 結論與展望
7.1 全文總結
7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對低溫貝氏體鋼力學及攪拌磨損性能的影響[J]. 陶浪,吳開明. 鋼鐵研究學報. 2018(02)
[2]合金元素及等溫淬火工藝對超細貝氏體鋼組織的影響[J]. 齊亮,郝齊齊,楊東彪,馮興宇,謝建明. 金屬熱處理. 2017(08)
[3]鋼中氫熱脫附譜線影響因素的數值模擬[J]. 成林,魏永帥,吳開明,伊琳娜·羅迪洛娃. 鋼鐵研究學報. 2016(12)
[4]金屬薄板的氫擴散試驗[J]. 李杰,杜鳳山,梁陽,吳碩,譚天宇. 鋼鐵. 2016(09)
[5]100Cr6軸承鋼貝氏體相變行為[J]. 李輝,米振莉,趙奇,代永娟,王文武. 材料熱處理學報. 2016(02)
[6]盾構刀具產業(yè)現狀及發(fā)展[J]. 張忠健,張璐,賀軍,吳湘?zhèn)? 硬質合金. 2015(05)
[7]X120管線鋼軋板不同厚度處的氫致開裂敏感性研究[J]. 段小林,劉靜,黃峰,胡騫,張杰,彭先華,魯修宇. 中國科技論文. 2015(16)
[8]超級貝氏體的研究進展[J]. 劉宏基,宋兆煥,柳永寧. 理化檢驗(物理分冊). 2015(01)
[9]Q&P鋼中殘留奧氏體的穩(wěn)定性[J]. 鞠新華,田志紅,崔桂彬,孟楊,蔡寧. 材料熱處理學報. 2014(10)
[10]淬火-貝氏體區(qū)配分工藝及鋼的組織性能[J]. 朱帥,康永林,鄺霜,姜英花. 鋼鐵. 2014(06)
博士論文
[1]國產X70管線鋼及其焊接接頭的硫化氫腐蝕性能研究[D]. 李云濤.天津大學 2003
碩士論文
[1]鋼中超級貝氏體組織形態(tài)與性能的研究[D]. 張翠翠.長春工業(yè)大學 2014
[2]含硅鋼納米貝氏體組織形成研究[D]. 李紀委.天津理工大學 2008
本文編號:3106417
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3106417.html
最近更新
教材專著