本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)高韌滲碳鋼C61的熱變形行為及強(qiáng)韌化機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 滲碳齒輪鋼 熱變形行為 力學(xué)性能 微觀組織 強(qiáng)韌性

【摘要】：本文針對(duì)一種新型的高強(qiáng)高韌的二次硬化型滲碳齒輪鋼C61的熱變形行為和強(qiáng)韌化機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究。采用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)研究了C61鋼的高溫?zé)崴苄蕴卣�；采用力學(xué)性能測(cè)試、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)及物理化學(xué)相分析等方法研究分析了C61鋼的力學(xué)性能、組織演變規(guī)律及其強(qiáng)韌化機(jī)理,為新一代滲碳齒輪鋼C61的工程應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。取得的主要研究成果如下：在變形溫度為850-1150℃,應(yīng)變速率為0.01～10s-1的變形條件下,基于高溫流變應(yīng)力曲線,獲得了C61鋼的熱變形激活能為414.543kJ/mol,建立了鋼的熱變形方程,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變與變形溫度和應(yīng)變速率的關(guān)系模型以及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒平均尺寸與Z參數(shù)的關(guān)系模型�；趧�(dòng)態(tài)材料模型,建立了C61鋼的熱加工圖。試驗(yàn)鋼奧氏體化溫度低于950℃淬火后,基體中存在未溶的M6C和M23C6碳化物,使但奧氏體晶粒粗化傾向增大,當(dāng)溫度高于1000℃時(shí),奧氏體晶粒粗化嚴(yán)重,導(dǎo)致鋼的韌性快速降低。因此試驗(yàn)鋼的適宜的奧氏體化淬火溫度為950～1000℃。試驗(yàn)鋼較佳熱處理制度為950℃保溫1h油冷+-73℃冷處理1h后空冷+482℃回火16h后空冷,此時(shí)具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性匹配,此時(shí)抗拉強(qiáng)度為1625MPa,屈服強(qiáng)度為1556MPa,夏比V型沖擊功為82J。優(yōu)異的強(qiáng)韌性匹配其強(qiáng)度主要來自細(xì)小的晶粒組織和高位錯(cuò)密度板條馬氏體上回火析出大量彌散分布的M2C碳化物,而回火時(shí)馬氏體基體中析出的薄膜狀逆轉(zhuǎn)變奧氏體是其韌性的有利保障。C61鋼滲碳過程和奧氏體化可以同步進(jìn)行,本試驗(yàn)條件下,試驗(yàn)鋼經(jīng)過1000℃×4h滲碳后直接淬火+-196℃冷處理1h+482℃回火16h后,表層組織顯微硬度達(dá)到750HV,表層基體組織為片狀馬氏體；過渡層基體組織由片狀馬氏體和板條馬氏體組成；心部基體組織為板條馬氏體,顯微硬度為485HV左右；滲層厚度達(dá)到1.6mm。
【關(guān)鍵詞】：滲碳齒輪鋼 熱變形行為 力學(xué)性能 微觀組織 強(qiáng)韌性
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 滲碳齒輪鋼的發(fā)展12-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)滲碳齒輪鋼的發(fā)展12-13
• 1.2.2 國(guó)外滲碳齒輪鋼的發(fā)展13-17
• 1.3 滲碳齒輪鋼中的合金元素及強(qiáng)化相17-20
• 1.3.1 滲碳齒輪鋼中的合金元素17-18
• 1.3.2 滲碳齒輪鋼中的強(qiáng)化相18-20
• 1.4 滲碳齒輪鋼的強(qiáng)韌化機(jī)理20-23
• 1.4.1 強(qiáng)化機(jī)理20-22
• 1.4.2 韌化機(jī)理22-23
• 1.5 滲碳齒輪鋼的熱變形行為及熱加工工藝23-25
• 1.5.1 熱變形行為23-24
• 1.5.2 熱變形本構(gòu)方程24
• 1.5.3 熱加工圖24-25
• 1.6 本文的研究?jī)?nèi)容和意義25-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法27-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法及手段27-33
• 2.2.1 Thermo-Calc的計(jì)算27-28
• 2.2.2 熱處理工藝的確定28-29
• 2.2.3 力學(xué)性能測(cè)試29-30
• 2.2.4 微組織分析30-31
• 2.2.5 奧氏體測(cè)定31
• 2.2.6 熱壓縮實(shí)驗(yàn)31
• 2.2.7 滲碳實(shí)驗(yàn)31-33
• 第三章 滲碳齒輪鋼的熱變形行為研究及熱加工圖33-57
• 3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線33-35
• 3.2 變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)熱壓縮組織的影響35-39
• 3.2.1 變形溫度對(duì)熱壓縮組織的影響35-37
• 3.2.2 應(yīng)變速率對(duì)熱壓縮組織的影響37-39
• 3.3 熱變形方程的建立39-42
• 3.4 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界條件42-46
• 3.4.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界條件的確定42-45
• 3.4.2 臨界應(yīng)變的數(shù)學(xué)模型45-46
• 3.5 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型46-48
• 3.6 二次硬化滲碳鋼的熱加工圖48-55
• 3.7 本章小結(jié)55-57
• 第四章 淬火制度對(duì)鋼組織與力學(xué)性能的影響57-73
• 4.1 淬火溫度對(duì)鋼組織與力學(xué)性能的影響57-66
• 4.1.1 淬火溫度對(duì)力學(xué)性能的影響57-58
• 4.1.2 淬火溫度對(duì)沖擊試樣斷口形貌的影響58-59
• 4.1.3 淬火溫度對(duì)微觀組織的影響59-61
• 4.1.4 未溶第二相形貌及相分析61-63
• 4.1.5 淬火溫度對(duì)原奧氏體晶粒的影響63-65
• 4.1.6 分析與討論65-66
• 4.2 滲碳層的組織與性能66-71
• 4.2.1 滲碳工藝66-67
• 4.2.2 滲碳層的顯微硬度曲線67-68
• 4.2.3 滲層顯微組織68-70
• 4.2.4 分析與討論70-71
• 4.3 本章小結(jié)71-73
• 第五章 回火制度對(duì)鋼組織與力學(xué)性能的影響73-93
• 5.1 回火溫度對(duì)鋼組織與力學(xué)性能的影響73-85
• 5.1.1 回火溫度對(duì)力學(xué)性能的影響73-74
• 5.1.2 回火溫度對(duì)沖擊斷口形貌的影響74-76
• 5.1.3 回火溫度對(duì)微觀組織的影響76-83
• 5.1.4 分析與討論83-85
• 5.2 回火時(shí)間對(duì)鋼組織與力學(xué)性能的影響85-92
• 5.2.1 回火時(shí)間對(duì)力學(xué)性能的影響85
• 5.2.2 回火時(shí)間對(duì)沖擊斷口形貌的影響85-87
• 5.2.3 回火時(shí)間對(duì)微觀組織的影響87-91
• 5.2.4 分析與討論91-92
• 5.3 本章小結(jié)92-93
• 第六章 結(jié)論與展望93-95
• 6.1 結(jié)論93-94
• 6.2 展望94-95
• 致謝95-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 附錄：攻讀碩士期間發(fā)表論文101

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