40Cr中碳鋼廣泛應(yīng)用于大型機(jī)械設(shè)備軸類和齒輪類零件。作為典型的高強(qiáng)度鋼鐵材料,相較于傳統(tǒng)鋼鐵材料生產(chǎn)成本低,資源能耗小,研究其軋制過程中組織的轉(zhuǎn)變規(guī)律以及強(qiáng)韌性具有重要意義。對(duì)40Cr中碳鋼進(jìn)行計(jì)算模擬,通過熱軋、溫軋和退火實(shí)驗(yàn),研究了軋制工藝與退火工藝對(duì)40Cr中碳鋼組織與性能的影響規(guī)律,并通過顯微硬度和拉伸實(shí)驗(yàn)分析了各種工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響,主要研究結(jié)果如下:經(jīng)過熱軋實(shí)驗(yàn)得出溫度、壓下率相同的情況下,軋制道次多的試樣比軋制道次少的試樣得到的鐵素體晶粒尺寸更加細(xì)小。壓下率、軋制道次相同的情況下,軋制溫度越高,得到的鐵素體晶粒尺寸更加細(xì)小。相同軋制條件下,軋后冷卻方式對(duì)40Cr中碳鋼的顯微組織與力學(xué)性能有較大的影響。軋后空冷正火得到的組織為鐵素體和珠光體,強(qiáng)度和硬度較低,但塑性和韌性較好;軋后水冷淬火得到的組織為鐵素體和馬氏體,強(qiáng)度和硬度較高,但是塑性和韌性較差。經(jīng)過550℃溫軋后,4組試樣的鐵素體平均晶粒尺寸分別為、1.10μm、1.45μm、1.14μm;顯微硬度值分別為39.4HRC、39.1HRC、38.7HRC、38.2HRC。由此可見,40Cr中碳鋼經(jīng)過5道次80%... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

形變強(qiáng)化相變工藝示意圖

匝?戲直鵯懈釹?mm×10mm×10mm的試樣，然后分別用180目、320目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目、2500目、3000目的砂紙依次打磨，保證試樣表面無明顯劃痕，然后進(jìn)行機(jī)械拋光，使得試樣觀察面為光滑鏡面。下一步對(duì)試樣進(jìn)行電解拋光。本次熱軋態(tài)、溫軋態(tài)以及退火后電解拋光所用的拋光液均是由80%酒精溶液、15%高氯酸和5%甘油組成，電解電壓為28V，電解電流為0.1A，電解時(shí)間15s。進(jìn)行電解前向電解液中加入適量的液氮降低電解液溫度，使溫度維持在0℃，保持電流穩(wěn)定，等液氮完全揮發(fā)時(shí)再進(jìn)行電解拋光。圖4為電解腐蝕裝備圖。圖4電解拋光裝置示意圖Fig.4Schematicdiagramofsetupforelectrolyticpolishing在電解腐蝕過程中將陰極板放入電解液底部，陽極夾持試樣，保證試樣與陰極板平行。通過控制試樣與陰極板之間的距離來調(diào)控電流的大校所有試樣把軋向方

匝??行電解拋光。然后用布洛維顯微硬度計(jì)測(cè)量各個(gè)試樣的洛氏硬度。旋轉(zhuǎn)壓頭，使壓頭壓入試樣表面，當(dāng)硬度儀發(fā)出聲響之后，卸載載荷。這是顯微硬度儀將會(huì)自動(dòng)的給出材料硬度值。為了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，每個(gè)試樣測(cè)量多個(gè)硬度值，排除個(gè)別誤差造成的異常數(shù)據(jù)，試樣最終的硬度值用剩余的數(shù)據(jù)的平均值來表示。2.4.2室溫拉伸性能測(cè)試為測(cè)量、比較實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)韌性，對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行室溫拉伸性能測(cè)試。室溫拉伸實(shí)驗(yàn)按照美國(guó)金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，利用電火花線切割機(jī)將40Cr實(shí)驗(yàn)鋼熱軋板、溫軋板及退火板沿軋制方向切割成骨型試樣，如圖5所示（單位：mm），其中拉伸試樣的厚度為1mm。圖5拉伸試樣尺寸Fig.5Thesizeoftensilespecimen拉伸實(shí)驗(yàn)在具備DIC功能的Instron電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，其中DIC相機(jī)圖像拍攝的采集間隔為500ms。圖像由Vic-2D軟件處理，圖像相關(guān)性的像素子集設(shè)定為15×15。拉伸前使用180目、320目、600目、1000目、1500目的砂紙依次對(duì)拉伸試樣進(jìn)行打磨，將試樣表面以及倒角處的氧化層打磨干凈，消除氧化鐵皮對(duì)試樣拉伸性能的影響，增加實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。將打磨好的試樣表面上均勻地噴涂上一層

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]保溫時(shí)間對(duì)中碳Cr-Mo鋼力學(xué)性能的影響[J]. 宋卓斐,史永振,馮運(yùn)莉,萬德成,李杰.  熱加工工藝. 2019(04)
[4]中碳馬氏體鋼經(jīng)不同溫度溫軋后的組織與性能分析[J]. 劉天宇,馮運(yùn)莉,薛瑞鋒.  鋼鐵釩鈦. 2018(03)
[5]退火工藝對(duì)中碳鋼熱軋板組織和力學(xué)性能的影響[J]. 楊登翠,馮運(yùn)莉,王曉靜.  熱加工工藝. 2017(20)
[6]加強(qiáng)鋼鐵行業(yè)與裝備制造業(yè)協(xié)同創(chuàng)新推進(jìn)鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與綠色發(fā)展[J]. 王國(guó)棟.  冶金設(shè)備. 2016(04)
[7]中碳馬氏體鋼溫軋和退火過程中的組織演變[J]. 馬占軍,馮運(yùn)莉,趙欣,王明明.  熱加工工藝. 2016(15)
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博士論文
[1]基于形變強(qiáng)化相變的微合金鋼組織超細(xì)化研究[D]. 李新城.南京理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]低碳低合金高強(qiáng)鋼超細(xì)組織制備及其性能研究[D]. 李松祥.燕山大學(xué) 2012
[2]碳含量對(duì)馬氏體溫軋組織及力學(xué)性能的影響[D]. 陳一.燕山大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3465359