發(fā)布時間：2017-06-08 11:04

  本文關(guān)鍵詞：預(yù)扭轉(zhuǎn)對EA4T鋼的性能影響及其機理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著列車運行速度的提高,對鐵道和列車的性能均提出了更高更嚴的要求。列車的車軸是其行走部分的重要構(gòu)件,因此車軸的綜合力學性能不僅決定了列車可以運行的速度,還直接影響到列車運輸?shù)陌踩�。目前EA4T車軸鋼已經(jīng)在高速重載機車上廣泛使用。然而對該種材料的預(yù)扭轉(zhuǎn)處理研究卻很少。本文在試驗的基礎(chǔ)上,對該材料進行預(yù)扭轉(zhuǎn)處理,測試材料的力學性能并對其影響材料性能的機理進行探究。論文借助扭轉(zhuǎn)和拉伸試驗機、顯微硬度計、疲勞試驗機和XRD衍射儀等力學及微觀測試設(shè)備,從EA4T鋼的常規(guī)力學性能、微觀組織、應(yīng)力、及位錯等方面對EA4T鋼開展了系統(tǒng)的研究。通過對EA4T鋼扭轉(zhuǎn)前后力學性能的測試,得到外圍試樣的力學性能優(yōu)于芯部。預(yù)扭轉(zhuǎn)處理后,試樣的屈服強度大幅度提高,抗拉強度在小范圍內(nèi)波動,而塑性有所下降。扭轉(zhuǎn)后的試樣硬度提高,提高的幅度隨著距表面距離的減小而增大。試樣的疲勞極限在扭轉(zhuǎn)后也得到提高,對疲勞斷口進行SEM觀察,分析裂紋源區(qū)、裂紋擴展區(qū)、瞬斷區(qū)的斷裂特性,探究試樣疲勞斷裂機理。利用顯微觀察和XRD技術(shù)對扭轉(zhuǎn)機理進行探究,比較外圍和芯部試樣的顯微組織類型和大小,可知從外圍到芯部,鐵素體組織的體積分數(shù)和大小逐漸增大,影響材料沿徑向的力學性能。通過XRD測試,測試試樣在扭轉(zhuǎn)后的宏觀應(yīng)力、亞晶粒大小和微觀應(yīng)變,從而得到位錯密度,進一步對位錯密度進行分析。試樣中的宏觀應(yīng)力為壓應(yīng)力,壓應(yīng)力可以提高試樣受交變載荷的疲勞極限,晶粒細化可以提高材料的強度和塑性,而位錯密度能顯著提高試樣的強度,但是會降低塑性。在扭轉(zhuǎn)的過程中,位錯密度的增加占主導地位。
【關(guān)鍵詞】：EA4T鋼 預(yù)扭轉(zhuǎn) 拉伸性能 疲勞極限 宏觀應(yīng)力 位錯密度
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 預(yù)扭轉(zhuǎn)處理工藝研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 加工硬化機理14-17
• 1.3.1 位錯強化14-15
• 1.3.2 晶界強化15-16
• 1.3.3 第二相粒子強化16-17
• 1.3.4 應(yīng)變誘發(fā)相變強化17
• 1.4 論文主要內(nèi)容17-19
• 2 EA4T鋼預(yù)扭轉(zhuǎn)試驗和拉伸力學性能及硬度測試19-35
• 2.1 金屬材料扭轉(zhuǎn)和拉伸時力學性能分析方法和硬度簡介19-24
• 2.1.1 金屬材料在拉伸時的力學性能19-22
• 2.1.2 金屬材料在扭轉(zhuǎn)時的力學性能22-23
• 2.1.3 硬度簡介23-24
• 2.2 EA4T車軸鋼預(yù)扭轉(zhuǎn)試驗24-25
• 2.2.1 試驗材料24-25
• 2.2.2 試驗方法25
• 2.3 EA4T鋼預(yù)扭轉(zhuǎn)處理后拉伸力學性能測試25-32
• 2.3.1 拉伸試驗方法25-26
• 2.3.2 試驗數(shù)據(jù)采集26-27
• 2.3.3 試驗數(shù)據(jù)處理27-32
• 2.4 EA4T鋼扭轉(zhuǎn)前后硬度測試32-34
• 2.4.1 試驗材料及設(shè)備32-33
• 2.4.2 試驗方法33
• 2.4.3 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理分析33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 EA4T鋼的疲勞性能及疲勞斷口分析35-52
• 3.1 材料疲勞試驗及疲勞斷口35-38
• 3.1.1 疲勞極限介紹35
• 3.1.2 疲勞極限測定方法35-37
• 3.1.3 S-N曲線介紹及繪制方法37-38
• 3.1.4 疲勞斷口簡介38
• 3.2 EA4T鋼疲勞試驗38-45
• 3.2.1 疲勞試驗試樣的制備與試驗設(shè)備38-40
• 3.2.2 疲勞極限的計算40-45
• 3.3 疲勞試樣斷口分析45-50
• 3.3.1 試樣制備45
• 3.3.2 疲勞斷口分析設(shè)備45-46
• 3.3.3 疲勞試樣斷口分析46-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 4 EA4T鋼扭轉(zhuǎn)變形中的微觀組織52-60
• 4.1 材料組織分析理論及處理方式52-53
• 4.1.1 金相實驗52-53
• 4.1.2 XRD物相分析53
• 4.2 金相試驗53-58
• 4.2.1 試驗材料及試驗設(shè)備53
• 4.2.2 試驗方法53-54
• 4.2.3 試驗結(jié)果及分析54-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 5 EA4T鋼扭轉(zhuǎn)變形中宏觀應(yīng)力與微觀應(yīng)變60-70
• 5.1 XRD測量原理60-62
• 5.1.1 宏觀應(yīng)力概述及測定原理60-61
• 5.1.2 點陣畸變和亞晶塊細化概述及測定原理61-62
• 5.2 基于XRD測試宏觀應(yīng)力62-65
• 5.2.1 試驗材料及設(shè)備62
• 5.2.2 試驗方法62-63
• 5.2.3 試驗結(jié)果及分析63-65
• 5.3 扭轉(zhuǎn)處理對微觀應(yīng)變和晶粒尺寸的影響65-68
• 5.3.1 試驗結(jié)果65-66
• 5.3.2 試驗數(shù)據(jù)處理及分析66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 6 結(jié)論70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-74
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果74-76
• 學位論文數(shù)據(jù)集76

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3 邱曉剛,楊勇;沖擊試樣尺寸與韌-脆轉(zhuǎn)變過程的試驗研究[J];理化檢驗(物理分冊);2004年12期

4 馬寧;張柯柯;張占領(lǐng);岳云;石紅信;;電致塑性變形中試樣尺寸與表面電場相關(guān)性研究[J];電焊機;2009年11期

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6 王錦林;甘章華;陳義明;吳潤;肖建中;;水冷下Ti-6Al-4V鈦合金熱模擬試樣組織研究[J];材料熱處理學報;2010年12期

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10 陳運遠;咨詢與服務(wù)[J];理化檢驗(物理分冊);1996年06期

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