【摘要】：中碳非調(diào)質(zhì)鋼是為適應當今發(fā)動機高功率和輕量化發(fā)展研發(fā)出的,典型代表有36MnVS4和46MnVS5。與傳統(tǒng)的高碳系相比,此類材料有更優(yōu)異綜合性能方面,正漸漸在發(fā)動機連桿用材方面占據(jù)越來越重要的地位,本文以中碳非調(diào)質(zhì)鋼36MnVS4和46MnVS5生產(chǎn)的連桿為研究對象,分析連桿在脹斷過程中缺陷,并用Nb微合金化改善46MnVS5連桿的缺陷。主要研究工作與結(jié)論包括:對36MnVS4缺陷連桿顯微組織、斷口形貌觀察和力學性能測定,其主要原因在于:組織均勻性差;出現(xiàn)大量貝氏體組織,其中,斷口不齊和脹不斷連桿的含量分別達到58.5%和70.6%;斷口不齊連桿原奧氏體晶粒過細,晶粒度達到8.5~9.0級,遠超過標準要求的≥6.0級;缺陷連桿表面都存在一定的脫碳層出現(xiàn),深度為100~300μm;同時,缺陷連桿的塑性指標均滿足要求,且富余量較大,斷后面縮率達到52.4~57.8%。通過對46MnVS5缺陷連桿組織性能分析,研究表明,46MnVS5連桿的脹斷缺陷的主要原因在于:組織均勻性差;脹不斷、斷口不齊連桿脫碳層厚度分別為100μm和120μm;脹不斷連桿貝氏體組織含量平均達到86.5%;缺陷連桿的塑性指標均滿足要求,且富余量較大,脹不斷和斷口不齊連桿斷后面縮率分別為39.5%和43.8%。為改善連桿的脹斷缺陷,研究分別添加0.02%和0.03%Nb對46MnVS5鋼組織和性能的影響。將樣品在900~1250℃保溫1h,46MnVS5材料晶粒粗化溫度約為950℃,含46MnVS5-0.02%Nb、46MnVS5-0.03%Nb晶粒粗化溫度均為1000℃。0.02%和0.03%Nb可以提高晶粒粗化溫度50℃,而兩種Nb含量的鋼材隨溫度升高晶粒尺寸變化趨勢基本一致。不含Nb的材料最大脫碳層為869μm,含0.02%Nb的材料的最大脫碳層為809μm,含0.03%Nb的材料的最大脫碳層為779μm。一定范圍內(nèi),隨Nb含量的增加脫碳層深度呈現(xiàn)降低的趨勢,Nb的加入可以起到減小脫碳層的作用。因此,0.03%Nb的加入對46MnVS5連桿的脹斷缺陷的改善有更明顯的作用。
【圖文】：

圖 1.1 （a）汽車發(fā)動機；（b）連桿實物圖Fig. 1.1 (a)Automotive engine; (b)Drawing of connecting rod燃燒的燃料化學能會導致氣體膨脹力產(chǎn)生，這就是連桿做往復運動過程中承受的力；這些力作用在活塞上時，，由于活塞與連桿相連，會立刻轉(zhuǎn)變成循環(huán)

裂解槽加工方法
【學位授予單位】：青海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.1

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本文編號：2670241