本文關(guān)鍵詞：高性能滲碳鋼的抗氫脆性能與疲勞性能研究

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【摘要】：高性能滲碳鋼因其特殊的工作條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要求材料必須具有高的強(qiáng)度、硬度、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞強(qiáng)度、接觸疲勞強(qiáng)度、良好的韌性、優(yōu)異的抗氫脆性能等,本文以雙真空冶煉Cr-Ni-Mo軸承鋼為研究材料,通過(guò)控制熱處理工藝使得試驗(yàn)鋼獲得良好的強(qiáng)韌性,在此基礎(chǔ)上通過(guò)了TDS試驗(yàn)與慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)研究了試驗(yàn)鋼的抗氫脆性能,分析了試驗(yàn)鋼的抗氫脆機(jī)理;另外,研究了試驗(yàn)鋼滲碳后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能及接觸疲勞性能,并分析了試驗(yàn)鋼疲勞破壞機(jī)理。試驗(yàn)鋼抗氫脆性能研究表明,當(dāng)試驗(yàn)鋼的氫含量為1ppm時(shí),試驗(yàn)鋼塑性下降不明顯,仍為韌性斷裂,說(shuō)明抗氫脆性能比較好;氫的擴(kuò)散行為研究表明,充氫后放置12h,試樣內(nèi)部的氫含量由1ppm降低到0.36ppm,下降比為64%;試驗(yàn)鋼抗氫脆性能優(yōu)異的原因一方面是由于氫陷阱數(shù)量少,另一方面是由于細(xì)小的晶粒將進(jìn)入鋼中的氫均勻分散,最終使得應(yīng)力集中處的氫聚集量達(dá)不到使材料發(fā)生脆性斷裂的臨界氫含量。試驗(yàn)鋼滲碳后滲層組織為隱晶馬氏體、殘余奧氏體及少量碳化物,滲層深度為1.71mm,表層硬度為727HV,心部獲得超細(xì)板條馬氏體、大量細(xì)小彌散的碳化物、少量殘余奧氏體,優(yōu)異的組織特征是保證疲勞性能的關(guān)鍵。旋轉(zhuǎn)旋彎疲勞試驗(yàn)表明,當(dāng)試樣表面粗糙度為800nm時(shí),旋轉(zhuǎn)彎曲中值疲勞極限為921MPa,當(dāng)試樣表面粗糙度降低到300nm以下時(shí),旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限可高達(dá)1000MPa,試驗(yàn)鋼的疲勞起裂主要是由表面粗糙度較高及鋼次表面的氧化物夾雜引起。通過(guò)降低表面粗糙度,并控制冶金工藝,嚴(yán)格控制鋼中的夾雜物尺寸和數(shù)量,可以提高鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能。接觸疲勞試驗(yàn)表明,試驗(yàn)鋼具有較高的接觸疲勞壽命,疲勞裂紋起裂是由于次表層最大剪切應(yīng)力處夾雜物周圍應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋優(yōu)先從此處開(kāi)裂,并向表面擴(kuò)展、剝落,通過(guò)雙真空冶煉工藝嚴(yán)格控制鋼中夾雜物的尺寸及分布,可以提高鋼的接觸疲勞壽命。
【關(guān)鍵詞】：滲碳鋼 強(qiáng)韌性 抗氫脆性 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞強(qiáng)度 接觸疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10
• 1.3 高性能滲碳鋼中合金元素作用10-12
• 1.4 高性能滲碳鋼抗氫脆性能研究12-13
• 1.5 高性能滲碳鋼旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能研究13-14
• 1.6 高性能滲碳鋼接觸疲勞性能研究14-15
• 1.7 課題研究的內(nèi)容，，意義及設(shè)計(jì)的思路15-17
• 第2章 試驗(yàn)方案與內(nèi)容17-25
• 2.1 試驗(yàn)材料17
• 2.2 試驗(yàn)方法17-23
• 2.2.1 試驗(yàn)鋼的熱處理17
• 2.2.2 力學(xué)性能測(cè)試17-18
• 2.2.3 抗氫脆試驗(yàn)18-20
• 2.2.4 組織分析20
• 2.2.5 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)20-21
• 2.2.6 接觸疲勞試驗(yàn)21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-25
• 第3章 試驗(yàn)鋼組織特征與抗氫脆性能研究25-47
• 3.1 引言25
• 3.2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法25-27
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果27-34
• 3.3.1 試驗(yàn)鋼充氫后的力學(xué)性能變化規(guī)律27-30
• 3.3.2 充氫曲線30-31
• 3.3.3 放置曲線31-32
• 3.3.4 氫脆斷口觀察32-34
• 3.4 分析與討論34-46
• 3.4.1 試驗(yàn)鋼晶粒尺寸觀察34-37
• 3.4.2 板條馬氏體組織結(jié)構(gòu)觀察37-38
• 3.4.3 殘余奧氏體的測(cè)量與分析38-40
• 3.4.4 試驗(yàn)鋼第二相的觀察與分析40-45
• 3.4.5 試驗(yàn)鋼抗氫脆機(jī)理分析45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 試驗(yàn)鋼旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能研究47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法47-48
• 4.3 表層組織特征48-50
• 4.3.1 組織觀察48
• 4.3.2 滲層第二相定性與定量分析48-49
• 4.3.3 表層硬度49-50
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析50-57
• 4.4.1 疲勞性能及斷裂方式50-51
• 4.4.2 表面粗糙度對(duì)疲勞性能的影響51-52
• 4.4.3 疲勞斷口觀察52-53
• 4.4.4 疲勞裂紋起源及夾雜物統(tǒng)計(jì)53-56
• 4.4.5 抗疲勞機(jī)理分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第5章 試驗(yàn)鋼接觸疲勞性能研究59-69
• 5.1 引言59
• 5.2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法59
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果59-60
• 5.4 分析與討論60-67
• 5.4.1 疲勞坑與形貌60-61
• 5.4.2 接觸疲勞裂紋形成研究61-66
• 5.4.3 接觸疲勞機(jī)理研究66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文75-77
• 致謝77

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1 曹祥榮;;低氫脆性鎘鍍層在飛機(jī)維修中的應(yīng)用[J];機(jī)械工人;1983年12期

2 楊夢(mèng)月;高強(qiáng)度鋼零件無(wú)氫脆性鍍層的研究[J];宇航材料工藝;1982年04期

3 徐文雪,張萬(wàn)香,孫盛玉;關(guān)于低碳鋼中的魚(yú)目及其本質(zhì)[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));1997年12期

4 白彬,張鵬程,鄒覺(jué)生;316L不銹鋼抗氫脆性能研究[J];機(jī)械工程材料;2002年05期

5 劉佑厚;秦月文;;鎘-鈦電鍍中鈦析出機(jī)理的探討[J];航空材料;1985年02期

6 劉佑厚 ,秦月文;鎘-鈦電鍍中鈦析出機(jī)理的探討[J];航空材料;1985年02期

7 盧曉燕,章業(yè)增,陳淑英;65Mn鋼不同熱處理工藝抗氫脆性能比較[J];宇航材料工藝;1988年01期

8 李仁順,吳忍uJ,臧佩紳,陳越;重復(fù)淬火對(duì)30CrMnSiA鋼抗氫脆性能的影響[J];宇航材料工藝;1990年02期

9 華麗,朱奎龍,王志文,王正東;2-1/4Cr-1Mo鋼抗氫脆性能的研究[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期

10 李仁順;馬振舉;;含碳量和回火n榷

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