本文關鍵詞：高強度硼鋼22MnB5氣霧淬火工藝性能研究

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【摘要】：熱處理對鋼材的性能影響很大，而淬火作為熱處理工藝中重要的一項，對最終材料的質量、性能等起著非常大的作用，因此一直是研究的熱點。氣霧是一種新型的淬火介質，具有很多優(yōu)點。其冷卻范圍比較廣，在空冷和水冷之間，既保證了鋼板的冷卻速度大于臨界淬火冷卻速度，又不會過于劇烈，淬火后的工件變形小。而且氣霧是由水和氣體組成的，不但能耗低而且無污染。另外，氣霧噴射區(qū)域呈面狀，淬火冷卻比較均勻。而硼鋼22MnB5是一種使用比較普遍的低碳鋼，化學成分雖然簡單，但淬火性能非常優(yōu)良，值得進一步推廣使用。因此對氣霧淬火硼鋼22MnB5的研究具有重要的意義。 本文以氣霧作為淬火介質對硼鋼22MnB5進行淬火實驗研究。首先對氣霧淬火硼鋼22MnB5的基礎性能進行了研究。結果表明：氣霧淬火后硼鋼22MnB5的硬度有很大提高，且金相組織為板條狀馬氏體；氣霧淬火硼鋼22MnB5的淬透性好，淬透性曲線有明顯的三個階段；與其他淬火介質的對比分析發(fā)現(xiàn)，氣霧的冷卻能力比空氣、風都好，相對于水，氣霧的冷卻能力差一些，，但是經(jīng)兩者淬火后的鋼件的力學性能差別不大，且氣霧淬火后鋼件變形小，因此氣霧淬火后的鋼件具有比較好的綜合性能。在此基礎上，以硼鋼22MnB5的硬度為指標對熱處理工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。正交實驗優(yōu)化的結果是，當加熱溫度為900℃，保溫時間為5min，氣霧開始淬火溫度為700℃時，硼鋼22MnB5的硬度達到最大值539.7HV；響應曲面實驗表明，氣霧淬火后，在一定工藝參數(shù)范圍內，硼鋼22MnB5的硬度最高值是532.02HV，對應的加熱溫度是896.10℃，保溫時間是6.55min，開始淬火溫度是720.91℃。最后，研究了氣霧噴射高度、氣霧噴射角度兩個氣霧噴射工藝參數(shù)對淬火后硼鋼22MnB5力學性能分布的影響規(guī)律。實驗表明，隨著噴霧高度的增大，淬火鋼板有效硬化區(qū)域面積先基本不變，然后開始下降，達到局部極小值后開始增大，達到局部極大值后又開始降低，至沒有影響范圍；在氣霧噴射角度變化時，隨著噴射角度的增大，鋼板硬度分布尺寸不均勻性先增大，達到最大值后，開始減小。而硬度分布不均勻性隨著噴射角度的增大而一直增大。另外，隨著噴霧角度的增大，鋼板的有效硬化區(qū)域面積先增大，在噴射角度為20o時達到最大值，然后開始變小。
【關鍵詞】：硼鋼22MnB5 氣霧淬火 基礎性能 熱處理工藝參數(shù) 氣霧噴射工藝參數(shù)
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG161
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 本文研究背景9-10
• 1.2 淬火介質的分類及特點10-13
• 1.2.1 水11-12
• 1.2.2 淬火油12
• 1.2.3 無機物水溶液12
• 1.2.4 熔鹽、熔堿12-13
• 1.2.5 有機聚合物淬火劑13
• 1.2.6 流態(tài)床13
• 1.3 硼鋼 22MnB5 氣霧淬火冷卻過程分析13-15
• 1.3.1 硼鋼 22MnB5 的本質13-14
• 1.3.2 硼鋼 22MnB5 氣霧淬火冷卻理論14-15
• 1.4 國內外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 本文研究意義及內容17-21
• 1.5.1 本文研究意義17-18
• 1.5.2 本文研究內容18-21
• 第2章 氣霧淬火硼鋼 22MnB5 基礎性能研究21-35
• 2.1 硼鋼 22MnB5 氣霧淬火性能研究21-25
• 2.1.1 實驗內容21-24
• 2.1.2 實驗結果分析24-25
• 2.2 氣霧淬火硼鋼 22MnB5 淬透性研究25-29
• 2.2.1 實驗內容25-27
• 2.2.2 實驗結果分析27-29
• 2.3 氣霧淬火與其它淬火方式的對比分析29-32
• 2.3.1 實驗內容29-30
• 2.3.2 實驗結果分析30-32
• 2.4 本章小結32-35
• 第3章 熱處理工藝參數(shù)對硼鋼 22MnB5 氣霧淬火后性能的影響35-59
• 3.1 加熱溫度對氣霧淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響35-39
• 3.1.1 實驗內容35
• 3.1.2 實驗結果分析35-39
• 3.2 保溫時間對氣霧淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響39-42
• 3.2.1 實驗內容39
• 3.2.2 實驗結果分析39-42
• 3.3 開始淬火溫度對氣霧淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響42-47
• 3.3.1 實驗內容42-43
• 3.3.2 實驗結果分析43-47
• 3.4 氣霧淬火硼鋼 22MnB5 熱處理工藝參數(shù)正交試驗優(yōu)化47-51
• 3.4.1 實驗內容48-50
• 3.4.2 實驗結果分析50-51
• 3.5 氣霧淬火硼鋼 22MnB5 熱處理工藝參數(shù)響應曲面法優(yōu)化51-57
• 3.5.1 實驗內容52-54
• 3.5.2 實驗結果分析54-57
• 3.6 本章小結57-59
• 第4章 氣霧噴射工藝參數(shù)對淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響59-77
• 4.1 氣霧噴射高度對淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響59-67
• 4.1.1 實驗內容60-61
• 4.1.2 實驗結果分析61-67
• 4.2 氣霧噴射角度對淬火后硼鋼 22MnB5 性能的影響67-75
• 4.2.1 實驗內容67-69
• 4.2.2 實驗結果分析69-75
• 4.4 本章小結75-77
• 第5章 結論77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁冬芳;邵寶東;程赫明;李建云;李自良;侯立軍;侯杰;王麗鳳;田

本文編號：787800