W6Mo5Cr4V2高速鋼/35CrMo低合金鋼復(fù)合軋輥包覆層和復(fù)合界面組織特征及性能的研究
發(fā)布時間:2023-01-08 13:18
復(fù)合軋輥是分別選用能夠勝任軋輥工作層和輥芯不同工作條件和要求的特殊材質(zhì)而制成的雙金屬復(fù)合材料,它能夠同時滿足軋輥對高耐磨性、高抗表面粗糙性和內(nèi)部強韌性等優(yōu)異性能的綜合要求。目前,復(fù)合軋輥已經(jīng)逐漸取代常規(guī)的單一材料制成的軋輥,是軋輥今后的發(fā)展趨勢。固-液復(fù)合鑄造法能將兩種性能不同的材料結(jié)合起來,是當(dāng)今復(fù)合軋輥制備的主要發(fā)展方向。復(fù)合軋輥成功的關(guān)鍵在于兩種材料的界面結(jié)合情況,因此,對于包覆層和復(fù)合界面的研究成為復(fù)合軋輥研究的重中之重。本論文采用電渣結(jié)晶器快速冷卻凝固W6Mo5Cr4V2高速鋼熔體與電磁感應(yīng)加熱35CrMo低合金鋼芯棒相結(jié)合的電磁感應(yīng)液-固復(fù)合鑄造方法制備了W6Mo5Cr4V2高速鋼包覆層/35CrMo輥芯相結(jié)合的高速鋼復(fù)合軋輥。選擇W6Mo5Cr4V2高速鋼包覆層和W6Mo5Cr4V2高速鋼包覆層/35CrMo輥芯復(fù)合界面為研究對象,運用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射(XRD)系統(tǒng)地研究了其在初始態(tài)時的顯微組織,以及奧氏體化溫度和回火溫度變化后對其組織和性能的影響;觀察了輥身包覆層由外至內(nèi)的組織、元素和硬度變化;檢測了復(fù)合界面的元素擴(kuò)散...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 復(fù)合軋輥的研究現(xiàn)狀
1.1.1 復(fù)合軋輥研究的歷史沿革
1.1.2 復(fù)合軋輥包覆層材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.3 復(fù)合軋輥輥芯材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.4 復(fù)合軋輥今后發(fā)展趨勢與展望
1.2 復(fù)合軋輥制備工藝的研究現(xiàn)狀
1.2.1 離心鑄造法(CF)
1.2.2 噴射沉積成型法(Osprey)
1.2.3 連續(xù)澆鑄復(fù)合法(CPC)
1.2.4 熱等靜壓法(HIP)
1.2.5 快速電渣重熔法(ESR)
1.2.6 液態(tài)金屬電渣復(fù)合法(ESSLM)
1.2.7 國內(nèi)外復(fù)合軋輥制備工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 高速鋼復(fù)合軋輥的研究現(xiàn)狀
1.3.1 高速鋼復(fù)合軋輥的發(fā)展
1.3.2 高速鋼復(fù)合軋輥成分、組織及性能特點
1.3.3 W6Mo5Cr4V2高速鋼的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的及意義
1.5 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗用復(fù)合軋輥原材料
2.1.2 實驗用復(fù)合軋輥的制備工藝
2.2 試樣的制備及熱處理工藝設(shè)計
2.2.1 常規(guī)金相試樣的制備
2.2.2 力學(xué)性能試樣制備
2.2.3 熱處理工藝設(shè)計
2.3 顯微組織的觀察及分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 掃描電鏡SEM組織觀察
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 力學(xué)性能測試方法
2.4.1 沖擊韌性試驗
2.4.2 硬度測試
2.5 熱疲勞性能實驗方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 W6MO5CR4V2高速鋼包覆層的組織特征及性能分析
3.1 W6MO5CR4V2高速鋼包覆層的初始組織觀察及分析
3.2 從包覆層表面至復(fù)合界面顯微組織的變化規(guī)律
3.3 奧氏體化溫度對W6MO5CR4V2包覆層組織和性能的影響
3.4 回火溫度對W6MO5CR4V2包覆層組織和性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面的顯微組織特征
4.1 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面初始態(tài)組織特征
4.1.1 復(fù)合界面的顯微組織特征
4.1.2 復(fù)合界面的顯微組織形成機(jī)理分析
4.2 奧氏體化溫度對W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面顯微組織和性能的影響
4.3 回火對W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面顯微組織和性能的影響
4.4 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥的界面穩(wěn)定性探究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]W6Mo5Cr4V2高速鋼軋輥復(fù)合界面組織特征研究[J]. 韓繼煒,郭長慶,丁家偉,石安君,曹國君,丁剛. 鑄造. 2016(02)
[2]冷卻速度對Fe-Cr-B合金顯微組織的影響[J]. 花曉燕,郭長慶,韓繼煒,石安君. 材料熱處理學(xué)報. 2015(S1)
[3]熱等靜壓技術(shù)在金屬陶瓷復(fù)合材料制備中的應(yīng)用[J]. 顧嘉文,劉慧淵,范幫勇,王勇兵,徐偉,吳宗吉. 佛山陶瓷. 2015(06)
[4]GCr15軸承鋼Φ380mm連鑄圓坯V-偏析的宏觀與微觀形貌分析[J]. 黃拓,任金朝,馬忠偉,王明林,張慧. 特殊鋼. 2014(04)
[5]高速鋼復(fù)合軋輥材料及制造技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 韓翔. 熱加工工藝. 2013(18)
[6]熱處理對Fe-5Cr-1.4B合金組織和性能的影響[J]. 顧建,符寒光,雷永平. 現(xiàn)代鑄鐵. 2013(04)
[7]稀土對ICDP軋輥組織及抗熱疲勞性能影響的研究[J]. 王衛(wèi)國,李忠華. 鋼鐵釩鈦. 2012(06)
[8]磁場對離心鑄造高碳高速鋼組織和性能的影響[J]. 張?zhí)烀?安永太,宋緒丁,符寒光. 鋼鐵研究學(xué)報. 2012(05)
[9]高速工具鋼在模具制造中的應(yīng)用及熱處理[J]. 趙昌勝. 模具制造. 2011(11)
[10]電渣重熔爐自動控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 廖芳瑜. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2011(13)
博士論文
[1]強流脈沖離子束類金剛石薄膜沉積及高速鋼輻照處理研究[D]. 梅顯秀.大連理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]冷軋過程中組合式支承輥內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變研究[D]. 朱志安.燕山大學(xué) 2014
[2]激光熱處理工藝對高速鋼軋輥微觀組織與硬度特性的影響[D]. 師東生.長春理工大學(xué) 2014
[3]M32粉末高速鋼旋轉(zhuǎn)鍛造及熱處理工藝研究[D]. 馮養(yǎng)巨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]離心鑄造高硼高速鋼輥環(huán)組織及性能研究[D]. 蔣一.昆明理工大學(xué) 2013
[5]轉(zhuǎn)速對電磁離心鑄造高速鋼組織和性能的影響[D]. 安永太.長安大學(xué) 2012
[6]立式離心鑄造充型過程數(shù)值模擬[D]. 張軍.華中科技大學(xué) 2011
[7]碳、硼含量對含硼高速鋼軋輥材料組織和性能的影響[D]. 李萍.西安建筑科技大學(xué) 2011
[8]面向YB-70鋼支承輥加工的磨削工藝研究與質(zhì)量控制技術(shù)[D]. 于大海.大連理工大學(xué) 2010
[9]熱處理工藝對離心鑄造WC/鋼復(fù)合材料組織性能的影響[D]. 劉寶.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[10]熱處理工藝對高速鋼軋輥組織與性能的影響[D]. 劉小東.長春理工大學(xué) 2009
本文編號:3728546
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 復(fù)合軋輥的研究現(xiàn)狀
1.1.1 復(fù)合軋輥研究的歷史沿革
1.1.2 復(fù)合軋輥包覆層材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.3 復(fù)合軋輥輥芯材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.4 復(fù)合軋輥今后發(fā)展趨勢與展望
1.2 復(fù)合軋輥制備工藝的研究現(xiàn)狀
1.2.1 離心鑄造法(CF)
1.2.2 噴射沉積成型法(Osprey)
1.2.3 連續(xù)澆鑄復(fù)合法(CPC)
1.2.4 熱等靜壓法(HIP)
1.2.5 快速電渣重熔法(ESR)
1.2.6 液態(tài)金屬電渣復(fù)合法(ESSLM)
1.2.7 國內(nèi)外復(fù)合軋輥制備工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 高速鋼復(fù)合軋輥的研究現(xiàn)狀
1.3.1 高速鋼復(fù)合軋輥的發(fā)展
1.3.2 高速鋼復(fù)合軋輥成分、組織及性能特點
1.3.3 W6Mo5Cr4V2高速鋼的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的及意義
1.5 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗用復(fù)合軋輥原材料
2.1.2 實驗用復(fù)合軋輥的制備工藝
2.2 試樣的制備及熱處理工藝設(shè)計
2.2.1 常規(guī)金相試樣的制備
2.2.2 力學(xué)性能試樣制備
2.2.3 熱處理工藝設(shè)計
2.3 顯微組織的觀察及分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 掃描電鏡SEM組織觀察
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 力學(xué)性能測試方法
2.4.1 沖擊韌性試驗
2.4.2 硬度測試
2.5 熱疲勞性能實驗方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 W6MO5CR4V2高速鋼包覆層的組織特征及性能分析
3.1 W6MO5CR4V2高速鋼包覆層的初始組織觀察及分析
3.2 從包覆層表面至復(fù)合界面顯微組織的變化規(guī)律
3.3 奧氏體化溫度對W6MO5CR4V2包覆層組織和性能的影響
3.4 回火溫度對W6MO5CR4V2包覆層組織和性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面的顯微組織特征
4.1 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面初始態(tài)組織特征
4.1.1 復(fù)合界面的顯微組織特征
4.1.2 復(fù)合界面的顯微組織形成機(jī)理分析
4.2 奧氏體化溫度對W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面顯微組織和性能的影響
4.3 回火對W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥界面顯微組織和性能的影響
4.4 W6MO5CR4V2/35CRMO復(fù)合軋輥的界面穩(wěn)定性探究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]W6Mo5Cr4V2高速鋼軋輥復(fù)合界面組織特征研究[J]. 韓繼煒,郭長慶,丁家偉,石安君,曹國君,丁剛. 鑄造. 2016(02)
[2]冷卻速度對Fe-Cr-B合金顯微組織的影響[J]. 花曉燕,郭長慶,韓繼煒,石安君. 材料熱處理學(xué)報. 2015(S1)
[3]熱等靜壓技術(shù)在金屬陶瓷復(fù)合材料制備中的應(yīng)用[J]. 顧嘉文,劉慧淵,范幫勇,王勇兵,徐偉,吳宗吉. 佛山陶瓷. 2015(06)
[4]GCr15軸承鋼Φ380mm連鑄圓坯V-偏析的宏觀與微觀形貌分析[J]. 黃拓,任金朝,馬忠偉,王明林,張慧. 特殊鋼. 2014(04)
[5]高速鋼復(fù)合軋輥材料及制造技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 韓翔. 熱加工工藝. 2013(18)
[6]熱處理對Fe-5Cr-1.4B合金組織和性能的影響[J]. 顧建,符寒光,雷永平. 現(xiàn)代鑄鐵. 2013(04)
[7]稀土對ICDP軋輥組織及抗熱疲勞性能影響的研究[J]. 王衛(wèi)國,李忠華. 鋼鐵釩鈦. 2012(06)
[8]磁場對離心鑄造高碳高速鋼組織和性能的影響[J]. 張?zhí)烀?安永太,宋緒丁,符寒光. 鋼鐵研究學(xué)報. 2012(05)
[9]高速工具鋼在模具制造中的應(yīng)用及熱處理[J]. 趙昌勝. 模具制造. 2011(11)
[10]電渣重熔爐自動控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 廖芳瑜. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2011(13)
博士論文
[1]強流脈沖離子束類金剛石薄膜沉積及高速鋼輻照處理研究[D]. 梅顯秀.大連理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]冷軋過程中組合式支承輥內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變研究[D]. 朱志安.燕山大學(xué) 2014
[2]激光熱處理工藝對高速鋼軋輥微觀組織與硬度特性的影響[D]. 師東生.長春理工大學(xué) 2014
[3]M32粉末高速鋼旋轉(zhuǎn)鍛造及熱處理工藝研究[D]. 馮養(yǎng)巨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]離心鑄造高硼高速鋼輥環(huán)組織及性能研究[D]. 蔣一.昆明理工大學(xué) 2013
[5]轉(zhuǎn)速對電磁離心鑄造高速鋼組織和性能的影響[D]. 安永太.長安大學(xué) 2012
[6]立式離心鑄造充型過程數(shù)值模擬[D]. 張軍.華中科技大學(xué) 2011
[7]碳、硼含量對含硼高速鋼軋輥材料組織和性能的影響[D]. 李萍.西安建筑科技大學(xué) 2011
[8]面向YB-70鋼支承輥加工的磨削工藝研究與質(zhì)量控制技術(shù)[D]. 于大海.大連理工大學(xué) 2010
[9]熱處理工藝對離心鑄造WC/鋼復(fù)合材料組織性能的影響[D]. 劉寶.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[10]熱處理工藝對高速鋼軋輥組織與性能的影響[D]. 劉小東.長春理工大學(xué) 2009
本文編號:3728546
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