發(fā)布時間：2017-04-23 21:12

  本文關(guān)鍵詞：熱處理工藝對耐磨鋼球組織和性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著粉磨行業(yè)的不斷發(fā)展,對作為粉磨介質(zhì)之一的磨球提出了更高的綜合性能要求。本文的研究對象分別為B2鋼Φ120mm鍛球和269B鋼Φ80mm軋球。研究內(nèi)容主要針對兩種磨球在實際使用當中出現(xiàn)的開裂破碎現(xiàn)象,探究開裂原因并從熱處理工藝方面進行優(yōu)化改進。利用matlab軟件對端淬試樣和磨球的淬火溫度場進行模擬用以指導(dǎo)試驗,并通過對比試驗和材料分析手段來確定不同熱處理參數(shù)對磨球組織性能的影響。研究表明:(1)對于B2鋼Φ120mm鍛球,在使用中出現(xiàn)早期破碎的主要原因有兩點。一方面,鍛造前加熱溫度高達1100℃造成原始奧氏體晶粒粗大,降低了磨球在淬火后韌性。另一方面,淬火時磨球的內(nèi)部溫度高于表面溫度,造成表面到心部的組織過渡變化較快,在距離磨球表面20mm~30mm處硬度從62.5HRC陡降到47HRC,增大了此處的開裂傾向。(2)對于269B鋼Φ80mm軋球在淬火后出現(xiàn)開裂的原因是,當淬火溫度高于720℃時,水冷70s后磨球心部溫度高于Ms點,使心部在水冷階段沒有開始發(fā)生馬氏體相變。這加大了馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時性,并且鋼材有中心疏松現(xiàn)象,二者結(jié)合使磨球在應(yīng)力的作用下發(fā)生開裂。根據(jù)本文的研究結(jié)果,B2鋼Φ120mm磨球采用二次加熱淬火工藝可以顯著提高使用過程中的抗破碎性能,即鍛后空冷至200℃后放入820℃電阻爐中加熱保溫3h,出爐水冷2min并進行低溫回火。經(jīng)此處理后的磨球組織過渡均勻,在距離磨球表面20mm~30mm處硬度從57HRC緩降到50HRC,落球次數(shù)達到3000次以上,滿足使用性能要求。269B鋼Φ80mm磨球采用軋后預(yù)冷至700℃~720℃,在45℃水中冷卻70s后進行200℃低溫回火,磨球心部硬度能夠達到55HRC并無開裂傾向,綜合性能滿足使用要求。
【關(guān)鍵詞】：磨球 淬火 馬氏體 淬透性 抗破碎性能
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 磨球的分類及研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 磨球的分類11-12
• 1.2.2 國外磨球的研究發(fā)展12
• 1.2.3 國內(nèi)磨球研究發(fā)展與現(xiàn)狀12-13
• 1.3 磨球熱處理工藝概述13-17
• 1.3.1 磨球鍛（軋）后余熱熱處理14-15
• 1.3.2 磨球二次加熱淬火熱處理15-17
• 1.4 計算機模擬技術(shù)17-18
• 1.5 本課題的研究意義及主要內(nèi)容18-20
• 第二章 試驗材料制備與研究方法20-31
• 2.1 磨球化學(xué)成分20-21
• 2.1.1 各元素在鋼中的作用20-21
• 2.2 力學(xué)性能的檢測21-24
• 2.2.1 硬度檢測21-22
• 2.2.2 沖擊韌性檢測22-23
• 2.2.3 落球沖擊試驗23-24
• 2.3 微觀組織觀察24-26
• 2.3.1 金相試樣的制備24
• 2.3.2 金相試樣的觀察24-26
• 2.4 端淬試驗26-28
• 2.4.1 淬透性26
• 2.4.2 端淬試驗的操作26-27
• 2.4.3 端淬試樣硬度的測定27-28
• 2.5 磨球與端淬試樣的淬火溫度場模擬28-31
• 2.5.1 固態(tài)傳熱方程28-29
• 2.5.2 磨球淬火溫度場的數(shù)學(xué)模型29-30
• 2.5.3 端淬試樣淬火溫度場的數(shù)學(xué)模型30-31
• 第三章 B2鋼磨球的鍛后余熱淬火工藝研究31-51
• 3.1 鍛后余熱淬火磨球工藝流程31-32
• 3.2 鍛后余熱淬火磨球檢測分析32-37
• 3.2.1 落球試驗檢測32-33
• 3.2.2 硬度分布檢測33-34
• 3.2.3 金相組織分析34-36
• 3.2.4 組織過渡對磨球性能的影響36-37
• 3.3 加熱溫度對磨球組織性能的影響37-41
• 3.3.1 加熱溫度對力學(xué)性能的影響38-39
• 3.3.2 加熱溫度對組織的影響39-41
• 3.4 淬火溫度對組織性能的影響41-46
• 3.4.1 淬火溫度對試樣組織性能的影響42-44
• 3.4.2 淬火溫度對磨球性能的影響44-46
• 3.5 淬火冷卻速度對硬度的影響46-50
• 3.5.1 端淬試樣的冷卻速度46-47
• 3.5.2 端淬試樣的硬度47-48
• 3.5.3 冷卻速度與硬度的關(guān)系48-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 B2鋼磨球的二次加熱淬火工藝研究51-58
• 4.1 二次加熱磨球硬度預(yù)測51-52
• 4.2 二次加熱淬火磨球工藝流程52
• 4.3 二次加熱淬火磨球檢測分析52-57
• 4.3.1 落球試驗檢測52-53
• 4.3.2 硬度分布檢測53-54
• 4.3.3 金相組織分析54-55
• 4.3.4 晶粒度對比分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 269B鋼磨球熱處理工藝研究58-70
• 5.1 磨球開裂原因的分析58-63
• 5.1.1 開裂磨球的宏觀分析59-60
• 5.1.2 開裂磨球的微觀分析60-63
• 5.1.3 磨球開裂原因總結(jié)63
• 5.2 預(yù)冷淬火溫度對磨球性能的影響63-67
• 5.2.1 269B鋼馬氏體轉(zhuǎn)變臨界點的計算63-64
• 5.2.2 淬火溫度對磨球內(nèi)部溫度變化的影響64-67
• 5.3 269B磨球最佳熱處理工藝及驗證67-69
• 5.3.1 力學(xué)性能67-68
• 5.3.2 金相組織68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王洪霞;;二次淬火溫度對40Cr鋼亞溫淬火組織和韌性的影響[J];科技信息;2011年30期

2 劉佐仁;淬火溫度對高速鋼力學(xué)性能的影響[J];鋼鐵;2001年07期

3 張莉;丁浩;嚴晶晶;朱世根;;淬火溫度對薄片類小零件脆性和彈性的影響[J];熱加工工藝;2011年14期

4 符特;;基于單片機的淬火溫度控制研究[J];鑄造技術(shù);2013年05期

5 李剛;;中低碳鋼的淬火溫度選擇[J];熱處理技術(shù)與裝備;2013年04期

6 谷源欣;;決定淬火溫度的好方法[J];機械制造;1950年09期

7 樓秉哲,陳希成;淬火溫度對中碳鋼的組織和強韌性的影響[J];金屬學(xué)報;1979年04期

8 高橋良治;戴雅康;;低溫淬火溫度對車軸輪座疲勞特性的影響[J];國外機車車輛工藝;1981年04期

9 夏期成;;優(yōu)化淬火溫度提高工模具壽命[J];機械工人;1984年09期

10 楊慧心;;40Cr鋼合理淬火溫度的探討[J];東北重型機械學(xué)院學(xué)報;1986年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 蔣志強;符寒光;楊軍;王晉華;;淬火溫度對高硼鑄鋼顯微組織和硬度的影響[A];第九次全國熱處理大會論文集（二）[C];2007年

2 唐帥;劉振宇;王國棟;;兩相區(qū)直接淬火溫度對低屈強比高強度建筑用鋼組織性能的影響[A];2009年全國高品質(zhì)熱軋板帶材控軋控冷與在線、離線熱處理生產(chǎn)技術(shù)交流研討會文集[C];2009年

3 鄭中甫;張茂勛;何福善;;淬火溫度及保溫時間對低碳高鉻鑄鐵耐磨性能的影響[A];第八屆21省（市、自治區(qū)）4市鑄造學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

4 朱遠志;尹志民;郭昌明;滕浩;;粉末冶金氣門座合金的熱處理工藝研究[A];2004年材料科學(xué)與工程新進展[C];2004年

5 尹志民;朱遠志;騰浩;;一種新型粉末冶金氣門座材料的熱處理工藝研究[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

6 許偉長;戴品強;邱國慶;;淬火溫度對Fe-Mn-Si-C合金形狀記憶性能的影響[A];第十五屆華東地區(qū)熱處理年會暨華東地區(qū)熱處理年會三十周年紀念活動論文摘要集[C];2006年

7 王亞明;李健;朱震剛;;聚氯乙烯在橡膠區(qū)的淬火溫度對α內(nèi)耗峰的影響[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第五屆全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會議論文集[C];1997年

8 戴緒梁;雷澤紅;辛衛(wèi)升;歐陽娜;;數(shù)字PID控制在雙頻淬火機中應(yīng)用分析[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會論文集（下）[C];2009年

9 潘健生;;熱處理——我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸[A];2006年中國機械工程學(xué)會年會暨中國工程院機械與運載工程學(xué)部首屆年會論文集[C];2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王濤亮;低合金超高強度鋼動態(tài)力學(xué)性能試驗研究和數(shù)值模擬[D];河南科技大學(xué);2015年

2 萇雪茜;熱處理工藝對耐磨鋼球組織和性能的影響[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

3 顧順杰;淬火溫度對低合金耐蝕油井管組織和力學(xué)性能的影響[D];燕山大學(xué);2014年

4 曾仰正;高碳QPT鋼的組織演變與力學(xué)性能[D];武漢科技大學(xué);2012年

5 康洪巖;熱處理工藝對E級鋼組織及性能的影響[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

6 劉寶鋒;AMS 6308鋼強韌化機制的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

7 李明;Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb調(diào)質(zhì)鋼中的組織細化和強韌化作用[D];燕山大學(xué);2014年

8 張夏平;等離子表面高速鋼機用鋸條滲碳及熱處理工藝研究[D];太原理工大學(xué);2003年

  本文關(guān)鍵詞：熱處理工藝對耐磨鋼球組織和性能的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：323033