本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)韌性轉(zhuǎn)向架用鋼成分優(yōu)化及CCT曲線研究

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【摘要】：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，對我國的運(yùn)輸業(yè)尤其是鐵路運(yùn)輸業(yè)提出了更高的要求以及鐵路貨運(yùn)提出的提速、重載的要求，對鐵路貨車轉(zhuǎn)向架性能提出了更高的要求。 本文首先，在B+級鑄鋼成分的基礎(chǔ)上，提高材料的強(qiáng)度的同時保證鑄鋼的碳當(dāng)量和韌性為目標(biāo)來開發(fā)新鑄鋼。在理論分析的基礎(chǔ)上，為了減少試驗(yàn)總量，因而將鑄鋼中主要的強(qiáng)化元素Mn元素含量定為1.00wt.%，Si元素含量定為0.50wt.%， Cr元素含量為0.30wt.%，同時為保證鑄鋼良好的塑韌性，將Ni元素含量為0.50wt.%，Al元素含量為0.04wt.%，1#稀土（鈰稀土）含量為0.03wt.%。C元素因其較好的強(qiáng)化效果及相對低廉的價格作為主要的強(qiáng)化元素，又由于碳當(dāng)量的要求，通過添加Mo元素作為次要強(qiáng)化元素。試驗(yàn)結(jié)果表明：C元素含量由0.21wt.%上升到0.27wt.%時，鑄鋼基體中的珠光體含量明顯增加，鑄鋼的抗拉強(qiáng)度由580.0MPa提升到685.9MPa，屈服強(qiáng)度由340.6MPa提升到445.8MPa，但是鑄鋼的塑性和韌性卻顯著下降，拉伸斷口存在由韌性斷裂向脆性斷裂變化的趨勢；當(dāng)Mo元素含量由0.00wt.%上升到0.30wt.%時，鑄鋼的基體得到明顯細(xì)化，鑄鋼的抗拉強(qiáng)度由616.4MPa提升到809.8MPa，屈服強(qiáng)度由390.8MPa提升到583.7MPa，但塑性和韌性直線下降，拉伸斷口由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔选?其次，，對優(yōu)化出的新鋼種，通過測量其CCT曲線來制定合理的熱處理工藝，最終得到：正火熱處理加熱溫度范圍為895-925℃，最佳冷卻速度為1-2℃/s。 最終試驗(yàn)確定，當(dāng)鑄鋼中的C元素含量為0.25wt.%，Si元素含量為0.50wt.%，Mn元素含量為1.00wt.%，Cr元素含量為0.30wt.%，Ni元素含量為0.50wt.%，Mo元素含量為0.10wt.%，Al元素含量為0.04wt.%，1#稀土含量為0.03wt.%，采用正火熱處理，加熱溫度范圍為895-925℃，冷卻速度1-2℃/s。此時鑄鋼的抗拉強(qiáng)度為663.9Mpa，屈服強(qiáng)度為418.7Mpa，斷后伸長率為22.2%，在-18℃條件下V型夏比缺口沖擊吸收功為31.9J，此時鑄鋼的碳當(dāng)量為0.58，可以在保證鑄鋼碳當(dāng)量同時保證鑄鋼達(dá)到C級鋼性能要求。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向架 力學(xué)性能 顯微組織 CCT曲線
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 鑄鋼轉(zhuǎn)向架的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 我國轉(zhuǎn)向架研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國外轉(zhuǎn)向架發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 鑄鋼的強(qiáng)韌化研究14-18
• 1.3.1 鑄鋼的強(qiáng)化途徑14-17
• 1.3.2 影響鑄鋼韌性因素17-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)方案19-29
• 2.1 試驗(yàn)流程圖19
• 2.2 試驗(yàn)原材料19-20
• 2.3 造型、熔煉與澆注20-21
• 2.4 熱處理工藝21-22
• 2.5 成分分析22
• 2.6 力學(xué)性能試驗(yàn)22-24
• 2.6.1 拉伸測試22-23
• 2.6.2 沖擊吸收功測試23-24
• 2.6.3 硬度測試24
• 2.7 組織觀察和斷口形貌分析24-25
• 2.8 晶粒度測量25
• 2.9 鑄鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線的測量25-26
• 2.10 試驗(yàn)方案26-28
• 2.10.1 合金元素優(yōu)化方案26-27
• 2.10.2 熱處理方案27-28
• 2.11 本章小結(jié)28-29
• 第3章 高強(qiáng)韌轉(zhuǎn)向架新鋼種成分優(yōu)化29-49
• 3.1 引言29-30
• 3.2 碳元素對鑄鋼組織和性能的影響30-38
• 3.2.1 成分分析30
• 3.2.2 顯微組織分析30-32
• 3.2.3 力學(xué)性能分析32-35
• 3.2.4 斷口形貌分析35-38
• 3.3 鉬元素對鑄鋼組織和性能的影響38-47
• 3.3.1 成分分析38
• 3.3.2 顯微組織分析38-40
• 3.3.3 力學(xué)性能分析40-44
• 3.3.4 斷口形貌分析44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第4章 高強(qiáng)韌轉(zhuǎn)向架新鋼種連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線研究49-61
• 4.1 引言49-50
• 4.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)工藝50-52
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果52-54
• 4.4 顯微組織及硬度檢驗(yàn)54-57
• 4.4.1 金相顯微組織檢驗(yàn)54-56
• 4.4.2 硬度檢驗(yàn)56-57
• 4.5 臨界點(diǎn)的確定和轉(zhuǎn)變類型的判別57-58
• 4.6 CCT 曲線的繪制58-59
• 4.7 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：900064