本文關(guān)鍵詞：40Mn2鋼球鍛件缺陷分析及鍛造工藝優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 40Mn2 鋼球 裂紋 鍛造 帶狀組織 徑向加載

【摘要】：球磨鋼球作為球磨機(jī)中消耗量最大也是最為重要的零件,在冶金、礦山、電力、建筑材料等工業(yè)領(lǐng)域都有著重要的作用,我國每年鋼球的消耗量在150萬噸以上,其中鍛造鋼球因?yàn)槠涑杀镜�、質(zhì)量好、效率高的原因,大多數(shù)都采用鍛造的生產(chǎn)方式。對于形狀較為簡單的鋼球生產(chǎn)而言,胎模自由鍛因?yàn)槠渖a(chǎn)成本低而最為適合。本課題主要目的是為了解決在實(shí)際生產(chǎn)中的40Mn2鋼球出現(xiàn)裂紋缺陷的問題。首先對鋼球成品的質(zhì)量進(jìn)行檢測,之后對鋼球的原材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和金相實(shí)驗(yàn),最后再對鋼球的鍛造工藝進(jìn)行研究分析,找到鋼球裂紋的出現(xiàn)原因,并對鍛造工藝進(jìn)行優(yōu)化,來達(dá)到消除鋼球成品內(nèi)部裂紋的目的,并對優(yōu)化后的鍛造工藝進(jìn)行了兩組模擬實(shí)驗(yàn),2組實(shí)驗(yàn)均采用材料、形狀相同的坯料,在實(shí)驗(yàn)參數(shù)與實(shí)際生產(chǎn)中相同的情況下,第一組實(shí)驗(yàn)采用之前的鍛造工藝,第二組采用改進(jìn)后的鍛造工藝,對優(yōu)化后鍛造工藝的可行性進(jìn)行對比論證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面:(1)鋼球成品的硬度,淬硬層深度都不存在問題。(2)40Mn2鋼球原材料的抗拉強(qiáng)度符合國家標(biāo)準(zhǔn),不存在問題。(3)40Mn2鋼球原材料的帶狀組織缺陷級別較高,嚴(yán)重的區(qū)域已達(dá)到4級,嚴(yán)重影響到鋼材的使用加工,是裂紋出現(xiàn)的主要原因。(4)鍛前加熱的頻率過高,加熱時間過短,易產(chǎn)生溫度應(yīng)力,原材料又存在嚴(yán)重的帶狀組織缺陷,容易在鍛前加熱的時候產(chǎn)生微裂紋。(5)由于鍛造變形時的加載方向是與帶狀組織的分布方向平行,容易在變形的過程中形成微裂紋,并在之后的淬火工藝中進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大。(6)經(jīng)過模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,改變其加載方向,由之前的沿著原始棒料的軸向改為徑向(與帶狀組織的分布方向平行),能夠有效地改善消除鋼球的內(nèi)部裂紋,并得到性能更好的鋼球鍛件。本課題針對有帶狀組織的坯料易造成鋼球鍛件成品內(nèi)部缺陷問題,在不改變存在嚴(yán)重帶狀組織缺陷的原材料的情況下,通過優(yōu)化鋼球鍛造工藝,改變坯料鍛造變形時的加載方向,大幅減少或消除鍛造鋼球的內(nèi)部裂紋,大幅度提高產(chǎn)品合格率,給存在帶狀組織缺陷的鋼材提供了一個可行的再利用的解決方案,避免了企業(yè)的損失。
【關(guān)鍵詞】：40Mn2 鋼球 裂紋 鍛造 帶狀組織 徑向加載
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG316
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.140Mn2材料簡介8-9
• 1.2 球磨鋼球的生產(chǎn)現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 鑄造鋼球和鍛造鋼球9-10
• 1.2.2 國內(nèi)鋼球的生產(chǎn)10-11
• 1.2.3 國外鋼球的生產(chǎn)11-12
• 1.2.4 鋼球的軋制12-14
• 1.3 球磨鋼球的應(yīng)用以及球磨機(jī)的發(fā)展14-17
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及意義17-20
• 1.4.1 選題的目的及依據(jù)17
• 1.4.2 課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 1.4.3 課題研究的意義18-19
• 1.4.4 研究的技術(shù)路線19-20
• 第二章 鍛造鋼球的缺陷分析及性能檢測20-26
• 2.1 鍛造鋼球成品的裂紋、孔洞20-21
• 2.1.1 鍛件裂紋的形成20-21
• 2.1.2 鋼球鍛件的裂紋、孔洞分析21
• 2.2 鋼球鍛件成品性能分析21-25
• 2.2.1 鍛造鋼球的硬度及淬硬層深度的測定21-23
• 2.2.2 鋼球鍛件的金相組織分析23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 鍛造鋼球原材料的分析26-37
• 3.1 40Mn2原材料化學(xué)成分的測定26-27
• 3.2 40Mn2原材料力學(xué)性能分析27-29
• 3.2.1 40Mn2原材料的力學(xué)性能參數(shù)的測定27-28
• 3.2.2 40Mn2原材料拉伸式樣的斷.分析28-29
• 3.3 40Mn2原材料金相組織的觀察及分析29-36
• 3.3.1 40Mn2原材料金相組織觀察29-31
• 3.3.2 40Mn2原材料晶粒度的測定31-32
• 3.3.3 40Mn2原材料夾雜物的測定32-34
• 3.3.4 40Mn2原材料帶狀組織的評級34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 40Mn2鋼球的鍛造工藝分析及優(yōu)化37-48
• 4.1 鋼球的鍛造生產(chǎn)工藝37
• 4.2 鋼球鍛造生產(chǎn)加熱工序37-40
• 4.2.1 原坯料的鍛前加熱工序分析37-39
• 4.2.2 原坯料加熱工序的優(yōu)化39-40
• 4.3 鋼球鍛造變形工序分析40-44
• 4.3.1 鋼球鍛件的鍛造比40-42
• 4.3.2 鋼球鍛造過程中的主變形方向42-44
• 4.4 鋼球鍛造變形工序的優(yōu)化44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 鋼球鍛造徑向變形實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析48-56
• 5.1 40Mn2鋼球鍛造徑向變形實(shí)驗(yàn)48-49
• 5.2 鍛造徑向變形實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.2.1 鍛造徑向變形實(shí)驗(yàn)材料49-50
• 5.2.2 模擬鍛造徑向變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-51
• 5.3 鋼球的裂紋產(chǎn)生模擬實(shí)驗(yàn)51-54
• 5.3.1 鋼球的裂紋產(chǎn)生模擬實(shí)驗(yàn)材料與研究方法51-52
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析52-54
• 5.4 本章小結(jié)54-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 本課題的結(jié)論56-57
• 6.2 本課題的后期展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 碩士期間發(fā)表的論文61-62
• 致謝62-63

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本文編號：568802