本文關(guān)鍵詞：金屬材料低溫性能的研究

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【摘要】：金屬材料在工程領(lǐng)域的應(yīng)用變得十分廣泛。由于在冬天（尤其在東北）溫度很低，就會(huì)導(dǎo)致一些金屬材料的力學(xué)性能發(fā)生變化，進(jìn)而會(huì)影響到金屬材料的安全使用。首先利用萬能試驗(yàn)拉力機(jī)對(duì)45#，ZL201鋁合金，40Cr三種金屬材料在不同的溫度下（20℃，，-20℃，-60℃）的拉伸性能、斷面收縮率和延伸率進(jìn)行了研究。再用硬度測(cè)試儀和沖擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)三種材料在不同溫度下的硬度和韌性進(jìn)行了探究，最后借助金相顯微鏡和掃描電鏡對(duì)三種材料低溫?cái)嗔研蚊埠吞卣鬟M(jìn)行了判定。 研究表明： （1）隨著溫度的降低，三種材料的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都有提高，但45#和40Cr要比ZL201鋁合金要提高的多。 （2）隨著溫度的降低，三種材料的斷面收縮率和延伸率都有所降低，說明當(dāng)溫度降低時(shí)，三種材料的塑性都會(huì)變小。 （3）隨著溫度的降低，三種材料的硬度都會(huì)提升，但韌性的變化不一樣。當(dāng)溫度在-60℃時(shí)，45#韌性降低了30%，40Cr降低了12.7%，而ZL201鋁合金則幾乎沒發(fā)生變化。所以45#和40Cr金屬材料會(huì)出現(xiàn)低溫變脆的情況而ZL201鋁合金材料則不會(huì)出現(xiàn)。 （4）借助金相和電鏡觀察則發(fā)現(xiàn)，在20℃時(shí)，三種材料都發(fā)生的是韌性斷裂，當(dāng)在-20℃時(shí)，45#發(fā)生了脆性斷裂，在-60℃時(shí)，40Cr也發(fā)生了脆性斷裂，而ZL201鋁合金不受溫度的影響，始終發(fā)生韌性斷裂。 （5）40Cr雖然也出現(xiàn)了低溫脆性現(xiàn)象，但它的韌脆轉(zhuǎn)變溫度比45#要低，所以在低溫情況下，不像45#那么容易斷裂。這是由于合金鋼含有一些錳，絡(luò)，鈦，釩等合金元素與碳形成比較弱的碳化物，所以合金鋼比碳鋼有更高的硬度，耐磨性，強(qiáng)度和韌性。
【關(guān)鍵詞】：低溫性能 屈服強(qiáng)度 低溫脆性 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG115
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 金屬材料的發(fā)展歷程11-12
• 1.2 金屬材料的力學(xué)性能12-13
• 1.3 低溫環(huán)境中金屬材料的應(yīng)用13-15
• 1.4 金屬內(nèi)部組織的觀察和探究15-17
• 1.4.1 光學(xué)顯微鏡16
• 1.4.2 電子顯微鏡16-17
• 1.5 金屬材料斷裂的分類分析17-20
• 1.6 本文研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 金屬材料低溫?cái)嗔牙碚摲治龊突A(chǔ)22-30
• 2.1 甄納-斯特羅位錯(cuò)塞積理論22-25
• 2.2 脆性斷裂的微觀特征25-26
• 2.3 韌性斷裂機(jī)理和微觀特征26-27
• 2.4 各種元素對(duì)金屬材料性能的影響27-30
• 第3章 試驗(yàn)材料及其方法30-45
• 3.1 試樣材料的成分和加工工藝30-33
• 3.1.1 試樣材料30-31
• 3.1.2 試樣的加工和制備31-33
• 3.2 試樣的試驗(yàn)方法33-42
• 3.2.1 拉伸性能試驗(yàn)33-37
• 3.2.2 韌性沖擊性能試驗(yàn)37-40
• 3.2.3 硬度檢測(cè)試驗(yàn)40-42
• 3.3 顯微組織分析與檢測(cè)試驗(yàn)42-45
• 第4章 45#，ZL201 鋁合金，40CR 材料低溫拉伸、硬度和沖擊試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析45-56
• 4.1 45#材料的測(cè)試結(jié)果分析45-48
• 4.1.1 45#低溫拉伸試驗(yàn)45-47
• 4.1.2 45#的硬度和韌性沖擊試驗(yàn)47
• 4.1.3 45#的斷口顯微分析47-48
• 4.2 ZL201 鋁合金材料的測(cè)試結(jié)果分析48-50
• 4.2.1 ZL201 鋁合金材料在不同溫度下的拉伸試驗(yàn)48-50
• 4.2.2 ZL201 合金材料硬度和韌性沖擊試驗(yàn)50
• 4.3 40Cr 金屬材質(zhì)測(cè)試結(jié)果分析50-53
• 4.3.1 40Cr 金屬材質(zhì)的拉伸試驗(yàn)50-52
• 4.3.2 40Cr 的硬度和韌性沖擊試驗(yàn)52
• 4.3.3 40Cr 的金相和電鏡分析52-53
• 4.4 三種金屬材料在低溫的力學(xué)性能結(jié)果的探究53-56
• 第5章 一種對(duì)盾構(gòu)機(jī)滾刀刀圈材料低溫下使用的研制56-60
• 5.1 化學(xué)成分的設(shè)計(jì)56-57
• 5.2 冶煉及成型工藝的制定57
• 5.3 熱處理工藝及其對(duì)力學(xué)性能的影響57-60
• 5.3.1 熱處理工藝設(shè)計(jì)57-58
• 5.3.2 熱處理工藝對(duì)材料力學(xué)性能的影響及分析58-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 王元清;鋼結(jié)構(gòu)低溫冷脆現(xiàn)象的試驗(yàn)研究方法[J];低溫建筑技術(shù);1998年03期

2 黃皙恒，何寶鵬;掃描隧道顯微鏡[J];大學(xué)物理;1994年04期

3 徐德福,陳晨,夏健生;三種復(fù)合材料在低溫下的斷裂性質(zhì)[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);1991年01期

4 尹世忠,趙喜梅;掃描探針顯微術(shù)與納米科技[J];現(xiàn)代物理知識(shí);2001年04期

5 韓省亮,韓小平,殷民,李華;低溫環(huán)境下復(fù)合材料層板動(dòng)態(tài)斷裂韌性的實(shí)驗(yàn)研究[J];西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1998年03期

6 王婷婷;;2011中國(guó)與世界鋼產(chǎn)量及消費(fèi)分析[J];冶金管理;2012年02期

7 黃伯云;我國(guó)有色金屬材料現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2004年S1期

8 李伯華;西部開發(fā)給鋼鐵工業(yè)發(fā)展帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J];冶金經(jīng)濟(jì)與管理;2000年06期

本文編號(hào)：1097890