本文關(guān)鍵詞：滾珠絲杠原材料預(yù)先熱處理及組織性能一致化研究

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【摘要】：基于目前國產(chǎn)滾珠絲杠容易產(chǎn)生疲勞裂紋、冷熱加工工藝性能差,最終導(dǎo)致尺寸穩(wěn)定性差,使用壽命短的現(xiàn)狀,本文針對滾珠絲杠原材料預(yù)先熱處理工藝,引入正交實驗設(shè)計方法優(yōu)化熱處理工藝參數(shù),同時通過定量金相的方法,量化表征熱處理效果,最終獲得均勻的組織,便于后續(xù)的加工,提高滾珠絲杠的成品性能。首先對現(xiàn)有某型號國產(chǎn)滾珠絲杠用GCrl5進(jìn)行取樣檢測,結(jié)果表明,球化退火態(tài)存在少量片層狀珠光體和較大碳化物顆粒,碳化物分布不均勻；表面淬火態(tài)過渡層硬度梯度分布波動大,淬硬層深度不合理；成品態(tài)存在較為明顯的帶狀組織�？梢酝茢嗬錈峒庸ぬ幚砬霸牧系慕M織均勻性較差。其次,借助于掃描電鏡、顯微硬度檢測等,對滾珠絲杠用GCr15不同熱處理條件下的等溫退火效果進(jìn)行了研究,并通過定量金相的方法分析統(tǒng)計碳化物的形貌與分布,結(jié)合硬度分布及定量金相統(tǒng)計數(shù)據(jù),對GCr15軸承鋼在不同工藝參數(shù)下等溫球化退火后的組織均勻性進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明,GCr15軸承鋼在790℃C奧氏體化、冷卻速率20℃/h的條件下,硬度分布最均勻,球化退火效果最好。此時碳化物平均粒徑標(biāo)準(zhǔn)差最小,平均長短軸比值不大于2.1、顆粒圓度不小于0.17、粒徑為0.5～1.1μm的碳化物所占百分比約為50%。此方法可定量評定GCr15軸承鋼的球化質(zhì)量級別,對實際生產(chǎn)有一定指導(dǎo)意義。再次,根據(jù)離異共析原理,設(shè)計并驗證快速球化退火工藝。結(jié)果表明,GCr15軸承鋼在790～830℃奧氏體化并保溫10min,在較快的冷速250℃/h的條件下,同樣可達(dá)所需的球化效果,工藝時間較等溫球化縮短了一半以上,減少了能源的消耗。最后,結(jié)合工廠生產(chǎn)流程,引入正交實驗設(shè)計,將預(yù)先熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過實驗和計算得出結(jié)論：淬火加熱時的奧氏體化溫度對預(yù)先熱處理的效果影響最為顯著,回火溫度次之；最佳預(yù)先熱處理方案為2個周期790℃保溫1h,120℃/h冷卻至720℃等溫1h,650℃出爐空冷的周期球化退火、820℃保溫50 min,180℃等溫油淬10min,600℃回火240min的調(diào)質(zhì)處理。
【關(guān)鍵詞】：GCr15軸承鋼 預(yù)先熱處理 正交實驗設(shè)計 定量金相
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG161;TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 滾珠絲杠用材的發(fā)展11-14
• 1.2.1 滾珠絲杠用材的性能要求和用材現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 滾珠絲杠失效形式及與材料相關(guān)的原因12-14
• 1.3 軸承鋼的球化退火14-17
• 1.3.1 常用的球化退火方法14-15
• 1.3.2 軸承鋼球化退火機理15-17
• 1.4 軸承鋼的調(diào)質(zhì)處理17-21
• 1.4.1 軸承鋼的淬火17-19
• 1.4.2 軸承鋼的回火19-21
• 1.5 選題意義和研究主要內(nèi)容21-22
• 2 實驗材料及實驗方法22-25
• 2.1 實驗材料22
• 2.2 實驗設(shè)備22-23
• 2.3 研究方法23-25
• 2.3.1 熱處理實驗23
• 2.3.2 硬度均勻性測試23
• 2.3.3 組織分析23
• 2.3.4 碳化物形貌及分布狀態(tài)分析23-24
• 2.3.5 預(yù)先熱處理的正交實驗設(shè)計24-25
• 3 不同工藝階段滾珠絲杠原材料的質(zhì)量檢驗和熱處理工藝分析25-35
• 3.1 滾珠絲杠工藝流程概述25-26
• 3.2 硬度分布測試26-29
• 3.3 顯微組織檢測29-31
• 3.4 帶狀組織分析31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 滾珠絲杠用GCr15等溫球化退火工藝研究35-49
• 4.1 等溫球化退火工藝設(shè)計35-36
• 4.2 等溫球化結(jié)果分析36-43
• 4.2.1 顯微硬度分析36-38
• 4.2.2 SEM形貌分析38-41
• 4.2.3 滲碳體顆粒粒徑統(tǒng)計及定量分析41-43
• 4.3 離異共析在快速球化退火中的應(yīng)用43-47
• 4.3.1 快速球化退火驗證實驗44-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 GCr15的預(yù)先熱處理研究49-60
• 5.1 周期球化退火及調(diào)質(zhì)處理正交實驗設(shè)計49-52
• 5.1.1 正交實驗法的引入49
• 5.1.2 正交實驗方案設(shè)計49-52
• 5.2 預(yù)先熱處理正交試驗結(jié)果分析52-59
• 5.2.1 硬度極差分析53-55
• 5.2.2 顯微組織極差分析55-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：885446