淬回火工藝及合金元素對高碳鋼組織和力學性能的影響
發(fā)布時間:2018-03-09 12:50
本文選題:高碳鋼 切入點:強韌性 出處:《鋼鐵研究總院》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:目前國內外已有許多文獻對高碳鋼低溫回火后使用性能進行了研究,但對高溫回火后的組織和性能研究較少。為了達到產品使用性能要求,新型高碳鋼需要通過高溫回火獲得合適的強度和塑韌性匹配。本文以含碳量為1.05%的高碳鋼為基礎成分鋼,首先對基礎鋼的淬回火工藝進行了研究,然后將調整碳含量及添加合金元素(Mn、Mo和V)后的試驗鋼與基礎鋼對比,研究成分變化后組織和力學性能與淬回火工藝之間的關系,分析討論了碳及合金元素對組織和力學性能的影響規(guī)律。淬火和回火溫度分別在800~920℃和400~650℃。論文取得的主要研究結果如下:基礎成分鋼隨著淬火溫度的升高,組織中未溶碳化物逐漸溶解至920℃時全部消失;抗拉強度逐漸增加,屈服強度逐漸下降,塑韌性降低。試驗鋼在400℃~650℃回火時,強韌性的變化主要與馬氏體基體逐漸分解,碳原子析出導致固溶強化作用減弱,及基體完成再結晶轉變?yōu)殍F素體有關。碳含量降低導致試驗鋼完全奧氏體化溫度下降。隨淬火溫度上升,08C~10C鋼抗拉強度逐漸增加,屈服強度下降,而07C鋼強度基本不變。相同淬火溫度下,隨著碳含量升高試驗鋼強度增加;鼗饘嶒炛,溫度相同時,隨著碳含量的增加,試驗鋼抗拉強度和屈服強度升高,斷面收縮率下降。試驗鋼強度的增加與碳的固溶強化作用有關。合金元素的添加對試驗鋼強度提升均有明顯作用。含Mn鋼組織中碳化物分布不均勻性較基礎鋼增加。在淬火或回火溫度相同時,Mn含量增加導致抗拉強度上升,塑性及沖擊韌性降低。與基礎鋼相比,含Mo鋼中碳化物更加細小且彌散分布。在淬火溫度相同時,Mo含量提高導致抗拉強度和屈服強度增加,塑性和室溫沖擊韌性降低。在400~650℃回火時,含Mo鋼抗拉強度明顯高于基礎成分鋼,而塑性降低。隨淬火溫度上升,含V試驗鋼抗拉強度和屈服強度均單調遞增。與基礎成分鋼相比,在淬火溫度相同時含V鋼強度較高,塑性和室溫沖擊韌性較低。回火實驗中,含V鋼的抗拉強度較基礎鋼略有增加,塑性和室溫沖擊韌性明顯下降。
[Abstract]:At present, there are many literatures at home and abroad to study the performance of high carbon steel after tempering at low temperature, but there are few studies on the microstructure and properties after high temperature tempering. A new type of high carbon steel needs to be tempered at high temperature to obtain a suitable strength and ductility matching. In this paper, the quenching and tempering process of the base steel is studied based on high carbon steel with carbon content of 1.05%. After adjusting carbon content and adding alloying elements such as Mn-Mo and V), the relationship between microstructure and mechanical properties and quenching and tempering process was studied by comparing the experimental steel with base steel. The effects of carbon and alloying elements on microstructure and mechanical properties are analyzed and discussed. The quenching and tempering temperatures are at 800 ~ 920 鈩,
本文編號:1588624
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