本文關(guān)鍵詞：低合金鉻鉬鋼回火脆化研究

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【摘要】：本文以低合金鉻鉬鋼為研究對(duì)象,利用金相顯微鏡、沖擊試驗(yàn)機(jī)、淬火式熱膨脹儀、SEM、Thermo Calc軟件、TEM、XRD等手段,對(duì)該材料的熱處理工藝及其回火脆性進(jìn)行了研究。首先利用淬火式熱膨脹儀繪制出低合金鉻鉬鋼的CCT曲線,并用熱處理爐研究了不同正火冷速對(duì)低合金鉻鉬鋼試樣金相組織和力學(xué)性能的影響,研究結(jié)果表明:隨著冷卻速度的加快,貝氏體含量逐漸地增多,當(dāng)冷卻速度為空冷時(shí),材料中組織基本上全為貝氏體組織,但基體組織構(gòu)成及鐵素體/貝氏體兩相組織比例對(duì)沖擊韌性影響不大。接著利用熱處理爐研究不同回火溫度對(duì)組織和性能的影響,并且運(yùn)用SEM、Thermocalc軟件、TEM、XRD碳化物進(jìn)行了分析,研究結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)560和600℃回火后,連續(xù)分布于貝氏體鐵素體基體上微觀組織中的碳化物主要是條狀、塊狀的形貌,在沖擊條件下,基體鐵素體發(fā)生塑性變形,位錯(cuò)源在切應(yīng)力作用下開(kāi)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)至條狀或大塊狀碳化物處,由于碳化物具有較高的硬度,是脆性相,不容易產(chǎn)生位錯(cuò),因此在兩相的界面上發(fā)生塞積,導(dǎo)致了應(yīng)力集中,從而容易使片狀的碳化物產(chǎn)生脆斷或著是形成了微裂紋,裂紋的擴(kuò)展方向主要是兩側(cè)或者是前方,相連的碳化物,會(huì)導(dǎo)致微裂紋產(chǎn)生后沿著連續(xù)的碳化物擴(kuò)展,產(chǎn)生較大裂紋,這也是沖擊韌性比較低的原因;通過(guò)觀察顯微組織可以得出,在640℃至710℃的范圍內(nèi)進(jìn)行回火后,微觀組織中發(fā)生了以下變化,片狀或塊狀的連續(xù)不均勻相的碳化物變?yōu)榫鶆蚯椅⑿〉膹浬⑾?從而使得應(yīng)力集中也降低,在整個(gè)沖擊的過(guò)程中,微裂紋的啟裂功也就升高,因此,碳化物的微觀組織的形貌轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)變,是沖擊韌性改善的主要原因。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果,分析了實(shí)際生產(chǎn)中的核電汽輪機(jī)外缸G18CrMo2-6的沖擊韌性偏低的現(xiàn)象,并對(duì)生產(chǎn)熱處理的工藝進(jìn)行了改進(jìn),將鑄件在正火溫度950±10℃下保持10小時(shí),回火溫度從660℃提高至680℃,并保溫10小時(shí),獲得了G18Cr Mo2-6低合金鋼綜合性能良好的鑄件,編寫(xiě)了一套G18Cr Mo2-6的熱處理作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。
【關(guān)鍵詞】：低合金鉻鉬鋼 沖擊韌性 回火脆化
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 低合金鋼的發(fā)展情況11-13
• 1.2 低合金鋼的合金化13-15
• 1.3 低合金鉻鉬鋼的工作環(huán)境以及性能要求15-17
• 1.3.1 工作環(huán)境15
• 1.3.2 性能要求15-17
• 1.4 合金元素在低合金鉻鉬鋼中的作用17-18
• 1.4.1 碳元素的影響17
• 1.4.2 錳元素的影響17
• 1.4.3 鉻元素的影響17-18
• 1.4.4 鉬元素的影響18
• 1.5 低合金鉻鉬鋼存在的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.6 熱處理工藝發(fā)展方向20
• 1.7 本論文的意義及工作內(nèi)容20-22
• 第2章 試驗(yàn)材料和設(shè)備22-28
• 2.1 試驗(yàn)材料22-23
• 2.2 成分分析23
• 2.3 力學(xué)性能試驗(yàn)23-25
• 2.3.1 夏比沖擊試驗(yàn)23-24
• 2.3.2 拉伸試驗(yàn)24-25
• 2.3.3 布氏硬度25
• 2.4 組織分析25-26
• 2.4.1 金相分析25
• 2.4.2 掃描電鏡（SEM）25-26
• 2.4.3 X射線衍射儀（XRD）物相分析26
• 2.4.4 透射電鏡（TEM）26
• 2.5 熱處理試驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.5.1 MR-20 熱處理試驗(yàn)爐26
• 2.5.2 SSJ-13A熱處理試驗(yàn)爐26-27
• 2.5.3 L78RTA快速淬火熱膨脹儀27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 低合金鉻鉬鋼熱處理正火工藝試驗(yàn)28-36
• 3.1 CCT曲線的測(cè)試28-29
• 3.1.1 CCT曲線測(cè)量方法28
• 3.1.2 結(jié)果分析與討論28-29
• 3.2 正火冷速對(duì)低合金鉻鉬鋼組織和性能的影響29-34
• 3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)29
• 3.2.2 不同正火冷速組織分析29-34
• 3.2.3 正火冷速對(duì)低合金鉻鉬鋼沖擊性能的影響34
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析34-35
• 3.4 小結(jié)35-36
• 第4章 回火溫度對(duì)低合金鉻鉬鋼組織和力學(xué)性能36-44
• 4.1 試驗(yàn)安排36-37
• 4.2 回火溫度對(duì)低合金鉻鉬鋼物理性能的影響37-39
• 4.3 回火溫度對(duì)低合金鉻鉬鋼顯微組織的影響39-42
• 4.3.1 Thermo calc平衡相圖計(jì)算39-40
• 4.3.2 SEM顯微組織分析40-41
• 4.3.3 碳化物陽(yáng)極萃取分析41-42
• 4.4 回火時(shí)間對(duì)微觀組織及性能的影響42-43
• 4.5 小結(jié)43-44
• 第5章 核電汽輪機(jī)缸體熱處理工藝的應(yīng)用44-53
• 5.1 核電汽輪機(jī)外缸生產(chǎn)工藝44-46
• 5.2 核電汽輪機(jī)外缸附鑄試塊組織和性能46-48
• 5.3 熱處理工藝優(yōu)化改進(jìn)48-52
• 5.3.1 回火時(shí)間對(duì)組織性能的影響48-49
• 5.3.2 回火工藝的改進(jìn)49-52
• 5.4 小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄59

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本文編號(hào)：898157