發(fā)布時間：2017-08-20 05:06

  本文關(guān)鍵詞：高性能滲氮軸承鋼滲層組織與疲勞及摩擦磨損性能研究

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【摘要】：本文采用經(jīng)真空感應(yīng)冶煉的0.30-C-Cr-W高性能新型滲氮軸承鋼作為實驗材料,研究了各相變溫度及對調(diào)質(zhì)處理的作用,調(diào)質(zhì)后基體的物理性能及對使用性能的影響,研究了從回火到滲氮后實驗鋼心部力學性能變化及強韌化機理,滲氮后滲層的組織結(jié)構(gòu)及性能,滲氮后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞及斷裂機理,滲氮后的摩擦磨損性能及減磨抗磨機理。實驗鋼的Ac3、Ac1、Ms、Mf溫度分別為860℃、810℃、415℃、220℃,經(jīng)過870℃淬火后可完全得到馬氏體組織。調(diào)質(zhì)態(tài)實驗鋼的彈性模量、熱膨脹系數(shù)顯示,實驗鋼具有良好的在力、熱作用下保持尺寸穩(wěn)定性的能力,磁學性能顯示調(diào)質(zhì)態(tài)實驗鋼具有較高的飽和磁感應(yīng)強度和較低的矯頑力,屬于軟磁,易于去磁。滲氮后的實驗鋼其晶粒、位錯、合金元素的固溶、第二相對屈服強度的貢獻分別為221MPa、147MPa、251MPa、424MPa,其中第二相對屈服的貢獻主要是細小彌散的M3C的作用。從調(diào)質(zhì)到滲氮后,實驗鋼心部發(fā)生鐵素體寬化和位錯密度、合金元素固溶量的下降是塑韌性提高的主要原因;位錯密度、合金元素的固溶量下降是硬度下降的主要原因。滲氮后的化合物層是納米VN增強γ`-Fe4N組成的復(fù)合相,擴散層以NV和M3C增強,化合物層和擴散層相互鑲嵌,結(jié)合良好。實驗鋼滲氮后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞的疲勞強度為850MPa,斷裂方式為夾雜起裂和表面缺陷起裂。提高滲層的應(yīng)力及組織均勻性可在850MPa的條件下,使壽命在104~106的基礎(chǔ)上提高2~3個數(shù)量級;夾雜尺寸降低到20.75μm以下,可使壽命在106~107的基礎(chǔ)上提高1~2個數(shù)量級。滲氮后滲層可有效的降低摩擦系數(shù),對輥摩擦磨損表明:不管是否有潤滑條件,滲層的存在可使摩擦系數(shù)降低28%~54%。滲層有利于儲油,分散滲層間的滑動摩擦,降低卡咬合的作用。
【關(guān)鍵詞】：軸承鋼 滲氮 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞 摩擦磨損
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG161;TG142.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 引言9-10
• 1.2 軸承鋼簡介10-12
• 1.3 滲氮技術(shù)在軸承鋼中的應(yīng)用12-18
• 1.3.1 滲氮技術(shù)概述12-17
• 1.3.2 軸承鋼的氮化17-18
• 1.4 軸承鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞18-21
• 1.4.1 軸承鋼的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞及影響因素18-20
• 1.4.2 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞的破壞機理20-21
• 1.5 軸承鋼的摩擦磨損21-22
• 1.5.1 摩擦磨損概述21-22
• 1.5.2 摩擦磨損類型及機理22
• 1.6 本文的研究內(nèi)容及意義22-25
• 2 實驗材料及方法25-31
• 2.1 實驗材料25
• 2.2 實驗方法25-31
• 2.2.1 材料的熱處理25
• 2.2.2 基本物理參數(shù)測試25-26
• 2.2.3 真空離子滲氮26
• 2.2.4 力學性能測試26-27
• 2.2.5 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞實驗27-28
• 2.2.6 摩擦磨損實驗28-29
• 2.2.7 材料微觀組織結(jié)構(gòu)分析29-31
• 3 滲氮軸承鋼調(diào)質(zhì)及滲氮后組織性能演變研究31-57
• 3.1 引言31-32
• 3.2 實驗內(nèi)容與實驗方法32-33
• 3.3 實驗結(jié)果與分析33-54
• 3.3.1 調(diào)質(zhì)及滲氮后心部組織性能變化33-50
• 3.3.2 滲氮后滲層力學性能及組織結(jié)構(gòu)研究50-54
• 3.4 本章小結(jié)54-57
• 4 表層滲氮后鋼的高周疲勞性能57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 實驗材料與實驗方法57-58
• 4.3 實驗結(jié)果與分析58-66
• 4.3.1 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能58-59
• 4.3.2 斷裂機理分析59-66
• 4.4 本章小結(jié)66-69
• 5 表層滲氮后鋼的摩擦磨損性能69-83
• 5.1 引言69
• 5.2 實驗內(nèi)容與方法69-70
• 5.3 實驗鋼點接觸滑動摩擦磨損70-78
• 5.3.1 摩擦性能70-72
• 5.3.2 磨損性能72-74
• 5.3.3 滑動磨損機理研究74-78
• 5.4 未滲氮和滲氮的實驗鋼對輥摩擦磨損性能78-81
• 5.5 本章小結(jié)81-83
• 6 結(jié)論83-85
• 致謝85-87
• 參考文獻87-93
• 附錄 碩士研究生學習階段發(fā)表論文93

【參考文獻】

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本文編號：704717