本文關(guān)鍵詞：17-7PH不銹鋼泵軸彎曲失效及顯微組織研究

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【摘要】：用于立式多級耐腐蝕泵的泵軸在試運(yùn)行的過程中發(fā)生彎曲,且徑向跳動超過技術(shù)要求�，F(xiàn)場硬度測定表明彎曲失效的泵軸硬度低于技術(shù)要求的下限。論文以失效泵軸為研究對象,通過光學(xué)顯微鏡(OPM),掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),X射線衍射儀(XRD)等測試手段分析研究了失效泵軸材料(17-7PH沉淀硬化不銹鋼)的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并測定了失效泵軸材料的硬度、拉伸力學(xué)性能。分析研究結(jié)果表明低的硬度以及拉伸強(qiáng)度與泵軸材料異常組織有關(guān)。論文進(jìn)行模擬熱處理試驗(yàn),并與標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝(固溶+調(diào)整+時(shí)效)下所獲得的泵軸材料的組織以及力學(xué)性能進(jìn)行比較,確定泵軸出現(xiàn)異常組織的原因,最終得出泵軸彎曲失效的原因。論文主要結(jié)論如下：1.失效泵軸基體硬度為HRC 22～26,遠(yuǎn)低于技術(shù)要求(HRC 30～35)。泵軸彎曲失效以及徑向跳動超標(biāo)與泵軸基體硬度偏低有關(guān)。2.失效泵軸材料主要由板條馬氏體、δ-鐵素體以及逆轉(zhuǎn)變奧氏體組成,其奧氏體含量達(dá)32.6%。板條馬氏體中并未觀察到沉淀硬化相,或其它預(yù)沉淀組織。3.標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝所獲得的泵軸材料殘余奧氏體含量為24.6%,其條狀馬氏體中出現(xiàn)時(shí)效硬化組織——調(diào)幅分解組織。泵軸材料基體平均洛氏硬度為31.3滿足技術(shù)要求,相對失效泵軸材料,拉伸強(qiáng)度顯著提高。4.固溶處理以及調(diào)整處理工藝的改變與泵軸材料異常組織的出現(xiàn)無關(guān),即與大量的逆轉(zhuǎn)變奧氏體的出現(xiàn)無關(guān)。5.高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)效處理溫度,逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量將隨時(shí)效溫度的提高而增加,且伴有過時(shí)效組織出現(xiàn)。其泵軸材料的硬度也隨時(shí)效溫度的提高而降低。6.失效泵軸材料熱處理工藝不規(guī)范是導(dǎo)致其出現(xiàn)異常組織、低的硬度以及強(qiáng)度的主要原因。7.泵軸的失效性質(zhì)屬強(qiáng)度、剛度不足,低強(qiáng)度及剛度泵軸材料引起泵軸彎曲失效、徑向跳動超差。
【關(guān)鍵詞】：17-7PH不銹鋼 顯微組織 調(diào)幅分解 泵軸 彎曲失效
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG115
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.1.1 不銹鋼的發(fā)展過程10
• 1.1.2 不銹鋼的應(yīng)用與發(fā)展趨勢10-11
• 1.2 不銹鋼的基本屬性11-12
• 1.3 鑄態(tài)不銹鋼組織缺陷及其失效形式12-14
• 1.3.1 一般金屬構(gòu)件的失效形式12
• 1.3.2 鑄態(tài)不銹鋼組織缺陷及原因12-13
• 1.3.3 鑄態(tài)不銹鋼常見的失效形式13-14
• 1.4 17-7PH沉淀硬化不銹鋼的熱處理14-15
• 1.5 泵軸失效背景15-17
• 1.5.1 泵軸標(biāo)準(zhǔn)工藝及失效現(xiàn)象15-16
• 1.5.2 現(xiàn)場觀測16-17
• 1.6 論文的研究目的及內(nèi)容17-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法18-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與樣品制備18
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.1.2 金相樣品18
• 2.1.3 透射電鏡18
• 2.2 模擬熱處理工藝條件18-20
• 2.3 分析測試方法20-22
• 2.3.1 力學(xué)性能測試20
• 2.3.2 組織結(jié)構(gòu)分析20-22
• 第3章 失效泵軸組織結(jié)構(gòu)及性能分析22-29
• 3.1 失效泵軸硬度測定結(jié)果(HRC)22-24
• 3.2 XRD相組成分析24-25
• 3.3 顯微組織分析25-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第4章 模擬熱處理實(shí)驗(yàn)29-60
• 4.1 標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝組織及性能分析29-38
• 4.1.1 力學(xué)性能分析29-31
• 4.1.1.1 洛氏硬度測定29-30
• 4.1.1.2 拉伸力學(xué)性能30-31
• 4.1.2 XRD相組成分析31-32
• 4.1.3 顯微組織分析32-38
• 4.2 固溶處理溫度對組織及硬度的影響38-41
• 4.2.1 洛氏硬度測定38-39
• 4.2.2 XRD相組成分析39-40
• 4.2.3 顯微組織分析40-41
• 4.3 調(diào)整處理溫度對組織及硬度的影響41-45
• 4.3.1 洛氏硬度測定41-42
• 4.3.2 XRD相組成分析42-44
• 4.3.3 顯微組織分析44-45
• 4.4 時(shí)效處理溫度對組織及硬度的影響45-54
• 4.4.1 洛氏硬度測定45-46
• 4.4.2 XRD相組成分析46-50
• 4.4.3 顯微組織分析50-54
• 4.5 時(shí)效處理時(shí)間對組織及硬度的影響54-59
• 4.5.1 洛氏硬度測定54-55
• 4.5.2 XRD相組成分析55-57
• 4.5.3 顯微組織分析57-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第5章 失效原因分析60-66
• 5.1 根據(jù)模擬熱處理工藝推斷失效可能原因60
• 5.2 失效泵軸與時(shí)效680℃組織性能對比60-65
• 5.2.1 金相組織比較60
• 5.2.2 顯微硬度比較60-62
• 5.2.3 掃描電鏡及EDS能譜比較62-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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1 高娃,羅建民,楊建君;雙相不銹鋼的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J];兵器材料科學(xué)與工程;2005年03期

2 馮光勇;申慶援;潘文濤;;17-7PH的熱處理工藝[J];金屬加工(熱加工);2012年11期

3 李博;王堂偉;劉湃;趙玉才;馬建軍;;新型國產(chǎn)不銹鋼材料在汽車排氣系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];汽車科技;2012年02期

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本文編號：1065854