硼作為一種廉價的微合金元素,因在鋼中能夠發(fā)揮優(yōu)異的作用而得到了廣泛地研究和應用,如利用硼提高淬透性的作用而開發(fā)的含硼冷鐓鋼就在緊固件領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展。此外,作為冷鐓用途,含硼冷鐓鋼還要求具備良好的組織和強塑性匹配以及優(yōu)異的表面質(zhì)量和夾雜物控制,疲勞性能是含硼冷鐓鋼綜合性能的體現(xiàn)。鋼中化學組分以及加工工藝參數(shù)等均會對含硼冷鐓鋼的相變規(guī)律及組織性能產(chǎn)生較大的影響。本文圍繞含硼冷鐓鋼的淬透性、組織和強塑性的影響因素及調(diào)控進行了系統(tǒng)分析研究,并對硼鋼裂紋來源及演變規(guī)律、大顆粒夾雜物控制以及疲勞特性進行了相關(guān)研究和分析,為提高含硼冷鐓鋼的綜合性能提供指導。通過對含硼冷鐓鋼的淬透性能及其影響因素定量研究,發(fā)現(xiàn)在冷鐓鋼中單獨添加B元素對提高淬透性不明顯,同時添加B和Ti元素可使淬透性明顯提高,這主要是由于Ti可起到固氮作用從而增加有效硼含量;同時試驗發(fā)現(xiàn)在含硼鋼中適當添加Cr或Mn元素有利于進一步提高淬透性,S含量過高會降低含硼鋼的淬透性;對低碳硼鋼10B21淬透性研究發(fā)現(xiàn),10B21的淬火硬度隨著Ti/N的增加而升高,當Ti/N大于6時可完全淬透。研究了奧氏體化溫度對硼鋼淬火硬度的影響,隨奧氏...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 冷鐓鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
        2.1.1 冷鐓鋼制品的發(fā)展
        2.1.2 冷鐓鋼的發(fā)展
        2.1.3 含硼冷鐓鋼的發(fā)展
    2.2 含硼冷鐓鋼的研究現(xiàn)狀
        2.2.1 含硼冷鐓鋼的淬透性能
        2.2.2 含硼冷鐓鋼的組織及力學性能
        2.2.3 含硼冷鐓鋼的表面質(zhì)量
        2.2.4 含硼冷鐓鋼的疲勞性能
    2.3 本課題研究目的及意義
        2.3.1 當前研究中存在的問題
        2.3.2 本課題的研究目的及意義
3 研究內(nèi)容及研究方法
    3.1 本課題研究內(nèi)容
    3.2 技術(shù)路線圖
    3.3 研究方法
4 含硼冷鐓鋼淬透性的影響因素研究與調(diào)控
    4.1 化學成分對淬透性影響的定量研究
        4.1.1 B和Ti對淬透性的影響
        4.1.2 Cr對含硼冷鐓鋼淬透性的影響
        4.1.3 Mn對含硼冷鐓鋼淬透性的影響
        4.1.4 S對含硼冷鐓鋼淬透性的影響
        4.1.5 N及Ti/N對淬透性的影響
    4.2 熱處理工藝對淬透性的影響
    4.3 淬透性的計算方法與試驗方法對比
    4.4 含硼冷鐓鋼淬火臨界直徑的預測及調(diào)控
    4.5 本章小結(jié)
5 含硼冷鐓鋼的組織及強塑性研究與調(diào)控
    5.1 不同組分含硼冷鐓鋼的相變規(guī)律研究
        5.1.1 中碳-4#硼鋼的相變規(guī)律
        5.1.2 低碳-4#硼鋼的相變規(guī)律
        5.1.3 超低碳-2#硼鋼的相變規(guī)律
    5.2 不同組分含硼冷鐓鋼的組織和強塑性調(diào)控
        5.2.1 軋鋼工藝對中碳-4#硼鋼組織和強塑性的影響
        5.2.2 軋鋼工藝對低碳-4硼鋼組織和強塑性的影響
        5.2.3 B和B/N對超低碳硼鋼組織和強塑性的影響
    5.3 化學組分和規(guī)格對含硼冷鐓鋼抗拉強度的影響規(guī)律及應用
    5.4 本章小結(jié)
6 含硼冷鐓鋼的表面裂紋來源及演變規(guī)律研究
    6.1 含硼冷鐓鋼典型表面裂紋及來源分析
    6.2 B和Ti對含硼冷鐓鋼高溫熱塑性的影響
    6.3 Ti/N對含硼冷鐓鋼裂紋敏感性的影響
    6.4 硼鋼鋼坯裂紋在軋制過程的演變規(guī)律研究
    6.5 本章小結(jié)
7 含硼冷鐓鋼的夾雜物及疲勞特性研究
    7.1 含硼冷鐓鋼的夾雜物研究
        7.1.1 含硼冷鐓鋼中典型夾雜物分析
        7.1.2 非鈣處理工藝對含硼冷鐓鋼夾雜物數(shù)量和尺寸的影響
        7.1.3 非鈣處理工藝對含硼冷鐓鋼夾雜物類型的影響
    7.2 含硼冷鐓鋼螺栓的疲勞性能研究
        7.2.1 平均載荷對含硼鋼螺栓疲勞性能的影響
        7.2.2 8.8級含硼鋼螺栓的條件疲勞極限
        7.2.3 8.8級含硼鋼螺栓的疲勞S-N曲線
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論
9 創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3821980