本文關鍵詞：400HB級馬氏體與貝氏體耐磨鋼的磨損性能對比研究

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【摘要】：本文以400 HB等級的馬氏體耐磨鋼(NM400)和貝氏體耐磨鋼(NR400)為主要研究對象,同時與450 HB級馬氏體耐磨鋼(NM450)進行對比研究。通過光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)以及透射電鏡(TEM)等設備研究了三種試驗鋼微觀組織結構特征;通過極化曲線測定、表面硬度試驗進行性能測試;通過滑動磨損試驗、高溫銷盤磨損試驗、沖擊磨損試驗和腐蝕磨料磨損試驗對馬氏體耐磨鋼與貝氏體耐磨鋼在不同磨損條件下的磨損特性進行對比研究,主要研究了馬氏體耐磨鋼與貝氏體耐磨鋼在不同磨損工況下的耐磨性能差異,分析其磨損機制,并探討組織、力學性能與耐磨性能之間的聯(lián)系。試驗結果表明:馬氏體耐磨鋼經(jīng)調質處理后的組織主要為回火馬氏體,馬氏體呈板條狀,碳化物顆粒彌散分布在板條間隙或內(nèi)部,NM450鋼的組織較NM400更為細小。熱軋與低溫回火后貝氏體耐磨鋼的組織由板條貝氏體鐵素體及板條間薄膜狀的殘余奧氏體構成,即無碳化物貝氏體復合組織。三種耐磨鋼板從表面到心部的硬度基本上是均勻的,NM450鋼的硬度最高(平均硬度為44.4 HRC),NM400和NR400兩種鋼的硬度相當(平均硬度分別為40.7HRC、40.4 HRC);電化學腐蝕試驗結果表明,在酸性介質中貝氏體耐磨鋼(NR400)耐電化學腐蝕性能優(yōu)于馬氏體耐磨鋼(NM400、NM450)。在滑動磨損和沖擊磨損條件下,三種耐磨鋼的相對耐磨性從大到小的順序為NM450NR400NM400;在高溫銷盤磨損和腐蝕磨料磨損條件下,三種耐磨鋼的從大到小的順序為NR400NM450NM400,其中NR400鋼的相對耐磨性與NM450相差較小。在滑動磨損條件下,當載荷較低時,耐磨鋼的磨損機制主要為微觀切削機制,隨著載荷增加,磨損機制轉變?yōu)橐晕⒂^切削為主并伴隨輕微的疲勞破壞。與滑動磨損對比,在高溫磨損條件下,磨損表面破壞程度變大,存在大面積的撕裂剝落,耐磨鋼的磨損機制主要為粘著磨損和輕微的氧化磨損。在沖擊磨損條件下,耐磨鋼的磨損是由顯微切削和塑變疲勞兩種機制共同作用導致的。在腐蝕磨料磨損條件下,磨損機制主要為電化學腐蝕和磨粒磨損的交互作用。研究表明,耐磨鋼即使硬度相當(如NR400和NM400),但在不同磨損工況下的磨損性能存在一定差別。本文研究內(nèi)容為目前耐磨鋼在不同工況下的實際應用提供了較好的參考依據(jù)。
【關鍵詞】：馬氏體耐磨鋼 貝氏體耐磨鋼 組織 耐磨性
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 磨損概述12-17
• 1.1.1 磨損形式及分類12-13
• 1.1.2 磨損機理13-15
• 1.1.3 鋼的耐磨性及其影響因素15-17
• 1.2 低合金耐磨鋼概況17-19
• 1.2.1 低合金耐磨鋼分類及特性17
• 1.2.2 國內(nèi)外低合金耐磨鋼的發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3 馬氏體耐磨鋼的研究及現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 板條馬氏體微觀組織19-20
• 1.3.2 熱處理工藝20-21
• 1.3.3 馬氏體耐磨鋼的磨損性能研究21-23
• 1.4 貝氏體耐磨鋼的研究及現(xiàn)狀23-28
• 1.4.1 貝氏體耐磨鋼的組織結構和性能23-25
• 1.4.2 貝氏體耐磨鋼的磨損性能研究25-28
• 1.5 選題意義及主要研究內(nèi)容28-30
• 1.5.1 選題意義28
• 1.5.2 研究內(nèi)容28-30
• 第二章 試驗材料及方法30-36
• 2.1 試驗材料30-31
• 2.2 試驗方法31-36
• 2.2.1 試驗材料微觀組織結構觀察31
• 2.2.2 試驗鋼殘余奧氏體測定31
• 2.2.3 表面洛氏硬度測試31-32
• 2.2.4 試驗鋼極化曲線測定32
• 2.2.5 磨損性能測試32-36
• 第三章 試驗鋼的組織和性能分析36-45
• 3.1 前言36
• 3.2 試驗鋼的顯微組織36-40
• 3.2.1 NM400、NM450的組織特征36-38
• 3.2.2 NR400的組織特征38-40
• 3.3 試驗鋼組織中的殘余奧氏體分析40-41
• 3.4 試驗鋼硬度對比分析41-42
• 3.5 試驗鋼的極化曲線分析42-43
• 3.6 本章小結43-45
• 第四章 試驗鋼在不同磨損工況下的磨損特性45-67
• 4.1 前言45
• 4.2 滑動磨損性能45-50
• 4.2.1 滑動磨損失重曲線45-47
• 4.2.2 磨損形貌及磨損機制分析47-49
• 4.2.3 耐磨性能探討49-50
• 4.3 高溫磨損性能50-57
• 4.3.1 高溫銷盤磨損結果及分析51-53
• 4.3.2 磨損形貌及磨損機制分析53-56
• 4.3.3 耐磨性能探討56-57
• 4.4 沖擊磨損性能57-62
• 4.4.1 沖擊磨損試驗結果及分析57
• 4.4.2 磨損形貌與磨損機制分析57-60
• 4.4.3 耐磨性能探討60-62
• 4.5 腐蝕磨損性能62-65
• 4.5.1 腐蝕磨料磨損試驗結果與分析62
• 4.5.2 磨損形貌與磨損機制分析62-64
• 4.5.3 耐磨性能探討64-65
• 4.6 綜合分析試驗鋼在不同磨損條件下的耐磨性能65-66
• 4.7 本章小結66-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73

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本文編號：931089