本文關鍵詞：鋼絲索氏體微觀組織尺寸控制及相變條件研究

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【摘要】：隨著鋼絲生產(chǎn)工藝的改進,鋼絲的強度等級不斷提高,材料內部缺陷或者微裂紋的存在在服役過程以及后續(xù)加工過程中導致的破壞越來越受到重視,斷裂韌性作為反映材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展能力的重要性能指標被廣泛關注。同時針對斷裂韌性的研究在討論裂紋擴展路徑以及裂紋擴展功與微觀組織特征的關系具有重要作用。本文以珠光體鋼為研究對象,通過控制不同的相變條件以獲得相應的微觀組織,探討了相變條件對材料微觀組織的影響,并通過力學性能測試、準靜態(tài)斷裂韌性測試、沖擊韌度測試等,在掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察了微觀組織、裂紋擴展路徑以及斷口形貌。通過理論分析建立了微觀組織與珠光體鋼斷裂韌性之間的關系模型,在此基礎上對不同微觀組織珠光體鋼斷裂韌性的實驗數(shù)據(jù)進行分析,驗證了模型的合理性。研究結果表明,鹽浴等溫溫度是珠光體片層間距大小的主要控制因素,隨著等溫溫度的升高,珠光體片層間距逐漸變大,在不考慮其他影響因素條件下,珠光體鋼的斷裂韌性隨片層間距的變大而降低。奧氏體化溫度主要影響材料的晶粒尺寸大小,隨著奧氏體化溫度的降低,材料的晶粒尺寸逐漸變小,珠光體團尺寸也隨著變小。珠光體團的細化,將導致裂紋擴展路徑頻繁的曲折轉向,增加了裂紋擴展阻力,有利于材料斷裂韌性的提高。少量的先共析鐵素體存在能有效的降低材料裂紋尖端應力,降低裂紋擴展速率,但是大量的先共析鐵素體會明顯降低材料整體強度,不利于材料斷裂韌性的提高。所以,適量的先共析鐵素體的存在,有利于材料斷裂韌性的提高。建立的珠光體鋼微觀組織與斷裂韌性之間的關系模型與實驗結果符合的較好,根據(jù)此理論模型能較方便的預測隨微觀組織的變化,珠光體鋼斷裂韌性的變化趨勢。
【關鍵詞】：珠光體鋼 索氏體化率 斷裂韌性 片層間距 沖擊韌度
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-18
• 1.1 線材概述7-8
• 1.2 鋼絲概述8-11
• 1.2.1 鋼絲定義及分類8-9
• 1.2.2 鋼絲的生產(chǎn)技術9-10
• 1.2.3 鋼絲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-11
• 1.3 現(xiàn)有鋼絲處理工藝及存在問題11-13
• 1.3.1 鉛浴處理及存在的問題11-12
• 1.3.2 鹽浴處理及存在的問題12
• 1.3.3 水浴處理及存在的問題12-13
• 1.3.4 流態(tài)床淬火技術及存在的問題13
• 1.4 珠光體轉變理論13-15
• 1.5 課題研究背景、目的及意義15-18
• 第二章 實驗材料與方法18-25
• 2.1 試驗材料18
• 2.2 奧氏體化溫度（Ac1）及索氏體相變點（Ar1）的測定18-19
• 2.3 常規(guī)力學性能和斷裂性能19-23
• 2.3.1 拉伸力學性能測試19-20
• 2.3.2 準靜態(tài)斷裂韌性（ J0.2BL）測試20-23
• 2.3.3 常規(guī)沖擊試驗23
• 2.4 顯微組織觀察23-24
• 2.4.1 晶粒觀察23
• 2.4.2 組織觀察23-24
• 2.5 裂紋擴展路徑觀察24
• 2.6 斷口分析24-25
• 第三章 風冷新工藝25-29
• 3.1 風冷新工藝可行性研究25-26
• 3.2 探索實驗方法26-27
• 3.3 實驗結果及討論27-29
• 第四章 等溫溫度對材料斷裂韌性的影響29-52
• 4.1 實驗方案30-31
• 4.2 實驗結果31-44
• 4.2.1 微觀組織及性能31-35
• 4.2.2 斷裂韌性（ J0.2BL）測試35-42
• 4.2.3 裂紋路徑SEM42-44
• 4.3 實驗結果分析及討論44-51
• 4.3.1 組織與力學性能的關系44-45
• 4.3.2 組織與斷裂韌性的關系45-51
• 4.4 實驗結論51-52
• 第五章 奧氏體化溫度對材料斷裂韌性的影響52-68
• 5.1 實驗方案52-53
• 5.2 實驗結果53-63
• 5.2.1 微觀組織及性能53-56
• 5.2.2 斷裂韌性（ J0.2BL）測試56-59
• 5.2.3 裂紋路徑SEM59-60
• 5.2.4 沖擊韌性實驗60-63
• 5.3 實驗結果分析及討論63-67
• 5.4 實驗結論67-68
• 第6章 結論68-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-75
• 附錄75-76

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本文編號：586208