M50為一種高碳高合金鋼,具有優(yōu)異的高溫硬度及耐磨性,因此被廣泛用于制造刀具、軸承及模具等。然而,隨著先進(jìn)制造業(yè)及航空航天工業(yè)的發(fā)展,韌性不足成為限制其使用的主要問(wèn)題。淬火-碳分配-回火（Q-P-T）作為一種較新的熱處理思想,其主要原理是基于碳原子對(duì)殘余奧氏體的穩(wěn)定化作用,于材料中引入部分奧氏體以提高韌性;回火過(guò)程則強(qiáng)調(diào)了彌散碳化物對(duì)材料的析出強(qiáng)化作用,從而得到優(yōu)異的強(qiáng)韌性組合。論文利用Q-P-T工藝,通過(guò)改變淬火、碳分配以及回火過(guò)程參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)M50鋼微觀組織的調(diào)控,在保證材料硬度及強(qiáng)度的前提下,提高其韌性。同時(shí)基于M50鋼成分特點(diǎn),為Q-P-T工藝在高碳低Si含量合金鋼中的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)及理論依據(jù)。首先研究了奧氏體化過(guò)程對(duì)M50鋼微觀組織的影響。退火態(tài)M50鋼中含有大量的碳化物,主要類型為M₂₃C₆、M₆C、M₂C和MC。其在奧氏體化過(guò)程中的溶解情況會(huì)影響后續(xù)碳分配過(guò)程的初始碳濃度,同時(shí)奧氏體化過(guò)程還會(huì)影響M50鋼中的殘余奧氏體含量。利用不同奧氏體化溫度對(duì)M50鋼進(jìn)行熱處理后發(fā)現(xiàn),fcc-M

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及目的意義
    1.2 合金鋼的主要增韌工藝
    1.3 淬火-碳分配(Q-P)鋼的熱處理過(guò)程、組織及性能
        1.3.1 2Q-P熱處理過(guò)程原理
        1.3.2 2Q-P鋼中殘余奧氏體平衡碳濃度計(jì)算
        1.3.3 2Q-P熱處理過(guò)程動(dòng)力學(xué)特征
        1.3.4 2Q-P鋼的微觀組織特征
        1.3.5 化學(xué)成分對(duì)Q-P鋼力學(xué)性能的影響
    1.4 淬火-碳分配-回火(Q-P-T)鋼的熱處理過(guò)程、組織及性能
        1.4.1 2Q-P-T熱處理過(guò)程原理
        1.4.2 2Q-P-T鋼的微觀組織特征
        1.4.3 化學(xué)成分對(duì)Q-P-T鋼力學(xué)性能的影響
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 2Q-P-T熱處理過(guò)程設(shè)計(jì)
    2.3 熱處理設(shè)備
    2.4 殘余奧氏體平衡碳濃度計(jì)算
    2.5 微觀組織分析
        2.5.1 金相組織(OM)觀察
        2.5.2 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
        2.5.3 X射線衍射分析(XRD)
        2.5.4 透射電子顯微鏡觀察(TEM)
        2.5.5 同步輻射X射線分析
        2.5.6 熱膨脹分析
        2.5.7 磁性法測(cè)定殘余奧氏體含量
    2.6 力學(xué)性能測(cè)試
        2.6.1 室溫硬度測(cè)試
        2.6.2 室溫拉伸測(cè)試
        2.6.3 室溫沖擊韌性測(cè)試
第3章 奧氏體化過(guò)程對(duì)M50鋼微觀組織的影響
    3.1 引言
    3.2 M50鋼晶粒長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)
    3.3 奧氏體化溫度對(duì)M50鋼微觀組織轉(zhuǎn)變的影響
        3.3.1 淬火態(tài)M50鋼微觀組織特征
        3.3.2 奧氏體化溫度對(duì)M50鋼中殘余奧氏體含量的影響
        3.3.3 奧氏體化溫度對(duì)M50鋼中碳化物的影響
    3.4 奧氏體化時(shí)間對(duì)M50鋼微觀組織轉(zhuǎn)變的影響
        3.4.1 奧氏體化時(shí)間對(duì)M50鋼中殘余奧氏體含量的影響
        3.4.2 奧氏體化時(shí)間對(duì)M50鋼中碳化物的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 碳分配及后續(xù)回火過(guò)程對(duì)M50鋼微觀組織影響
    4.1 引言
    4.2 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼平衡碳濃度的影響
        4.2.1 基于CCE模型的平衡碳濃度計(jì)算
        4.2.2 基于合金元素影響的新型CCEA模型構(gòu)建
        4.2.3 CCEA模型下M50鋼的平衡碳濃度
        4.2.4 奧氏體化過(guò)程對(duì)M50鋼平衡碳濃度的影響
    4.3 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼微觀組織轉(zhuǎn)變的影響
        4.3.1 碳分配過(guò)程對(duì)殘余奧氏體碳含量的影響
        4.3.2 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼中殘余奧氏體含量的影響
        4.3.3 碳分配過(guò)程中M50鋼碳化物析出行為
        4.3.4 M50鋼碳分配過(guò)程中α/γ界面移動(dòng)原位分析
        4.3.5 碳分配過(guò)程中位錯(cuò)演化規(guī)律
    4.4 碳分配后回火過(guò)程對(duì)M50鋼組織轉(zhuǎn)變的影響
        4.4.1 回火溫度對(duì)M50鋼微觀組織的影響
        4.4.2 回火時(shí)間對(duì)M50鋼微觀組織的影響
        4.4.3 回火次數(shù)對(duì)M50鋼微觀組織的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Q-P-T處理對(duì)M50鋼力學(xué)性能的影響
    5.1 引言
    5.2 2Q-P-T處理下微觀組織變化對(duì)M50鋼沖擊韌性的影響
        5.2.1 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼韌性的影響
        5.2.2 2Q-P-T及 Q-T斷裂試樣表層微孔分布特征
        5.2.3 碳分配后回火過(guò)程對(duì)M50鋼沖擊韌性的影響
    5.3 2Q-P-T處理下微觀組織變化對(duì)M50鋼硬度的影響
        5.3.1 奧氏體化過(guò)程對(duì)M50鋼硬度的影響
        5.3.2 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼硬度的影響
        5.3.3 碳分配后回火過(guò)程對(duì)M50鋼硬度的影響
    5.4 2Q-P-T處理下微觀組織變化對(duì)M50鋼強(qiáng)度的影響
        5.4.1 碳分配過(guò)程對(duì)M50鋼強(qiáng)度的影響
        5.4.2 碳分配后回火過(guò)程對(duì)M50鋼強(qiáng)度的影響
    5.5 2Q-P-T處理下M50鋼的強(qiáng)韌化機(jī)制分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4042274