軋輥是使金屬材料成型的重要部件。單一金屬材料制備的軋輥,強度和韌性難以兼?zhèn)?而雙金屬復合軋輥外部材料(包覆層)具備高硬度和高耐磨性,內(nèi)部材料(輥芯)韌性優(yōu)良,是軋輥現(xiàn)在及未來發(fā)展的方向。Fe-Cr-B合金硬度高且耐磨性優(yōu)良,但韌性差;而適量的錳元素能提高鐵基材料的韌性。因此本論文以錳含量不同的中錳Fe-Cr-B合金為包覆層材料,42CrMo低合金鋼為輥芯,制備中錳Fe-Cr-B/42CrMo復合軋輥。以包覆層和復合界面為研究對象,運用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射儀(XRD)分析其顯微組織形態(tài)、物相組成以及合金元素分布情況;使用洛氏硬度計測試包覆層的宏觀硬度值,并通過沖擊韌性試驗衡量相應(yīng)試樣的韌性優(yōu)劣。在此基礎(chǔ)上探索了包覆層和復合界面組織形態(tài)特征與性能變化的機理,取得如下研究結(jié)果:鑄態(tài)包覆層的顯微組織由基體和長條狀先共晶硼化物、網(wǎng)狀共晶硼化物及蜂窩狀包晶組織等硬質(zhì)相組成,主要物相為α-Fe、M₂B、M₃(C,B)、M₂₃(C,B)₆及γ-Fe。由于內(nèi)外層冷...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 復合軋輥的用途及發(fā)展歷程
        1.1.2 復合軋輥包覆層的研究現(xiàn)狀
        1.1.3 復合軋輥輥芯材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.4 復合軋輥今后的發(fā)展趨勢與展望
    1.2 Fe-Cr-B合金及Fe-Cr-B合金復合軋輥的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Fe-Cr-B合金的特點
        1.2.2 Fe-Cr-B合金的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.3 Fe-Cr-B合金復合軋輥的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)外復合軋輥制備工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 中錳Fe-Cr-B合金的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 合金元素Mn對鐵基合金組織和性能影響的研究
        1.3.2 Mn元素在鐵基合金中的應(yīng)用
        1.3.3 中錳Fe-Cr-B合金及其復合軋輥的研究現(xiàn)狀
    1.4 42CrMo低合金鋼的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 42CrMo低合金鋼的成分特點、組織特點和性能特點
        1.4.2 42CrMo低合金鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 研究的目的及意義
        1.5.1 論文研究的目的
        1.5.2 論文研究的意義
    1.6 研究的內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 揭示中錳Fe-Cr-B/42CrMo復合軋輥包覆層的凝固組織特征
        1.6.2 揭示中錳Fe-Cr-B/42CrMo復合軋輥復合界面的組織特征
第二章 實驗材料及試驗方法
    2.1 中錳Fe-Cr-B合金/42CrMo復合軋輥的制備
        2.1.1 制備復合軋輥的原材料、設(shè)備以及工藝
        2.1.2 復合軋輥的制備工藝
    2.2 試樣的制備及熱處理工藝
        2.2.1 金相試樣的制備
        2.2.2 力學性能試樣的制備
        2.2.3 熱處理工藝
    2.3 顯微組織觀察及分析方法
        2.3.1 光學金相組織觀察
        2.3.2 掃描電子顯微鏡鏡(SEM)組織觀察
        2.3.3 X射線衍射分析
    2.4 力學性能測試
        2.4.1 沖擊韌性試驗
        2.4.2 硬度測試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 中錳Fe-Cr-B/42CrMo包覆層組織和性能的研究
    3.1 中錳Fe-Cr-B/42CrMo包覆層組織觀察及分析
        3.1.1 中錳Fe-Cr-B合金包覆層顯微組織特征
        3.1.2 中錳Fe-Cr-B合金包覆層顯微組織的形成機理分析
    3.2 從包覆層表面至復合界面顯微組織和性能的變化規(guī)律
    3.3 錳含量變化對包覆層組織和性能的影響
    3.4 熱處理對包覆層組織和性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 中錳Fe-Cr-B合金/42CrMo復合軋輥的復合界面組織和性能研究
    4.1 復合軋輥復合界面顯微組織觀察與分析
        4.1.1 復合界面的顯微組織特征
        4.1.2 復合界面組織形態(tài)形成機理分析
    4.2 錳含量變化對復合界面的顯微組織和性能的影響
    4.3 熱處理對復合界面的顯微組織和性能的影響
        4.3.1 淬火對復合軋輥界面顯微組織的影響
        4.3.2 回火對復合軋輥界面顯微組織和性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
在校期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3808338