Nb微合金化礦用圓環(huán)鏈鋼的基體和焊接接頭組織及性能研究
發(fā)布時間:2022-02-24 01:56
作為采煤及運輸設備上的傳動鏈,礦用圓環(huán)鏈的服役環(huán)境惡劣,受到的載荷復雜且強度較大。近年來,煤礦行業(yè)向新型低能耗高效率的方向發(fā)展,對礦用圓環(huán)鏈的規(guī)格尺寸和使用性能提出了更高要求,現(xiàn)有尺寸(Φ43mm以下)的圓環(huán)鏈不足以滿足不斷增長的生產(chǎn)需要。因此,通過合金化及微合金化方法來提高圓環(huán)鏈鋼的淬透性,對于改善大規(guī)格礦用圓環(huán)鏈基體和焊接接頭的綜合性能及延長其服役壽命,具有重要的理論意義和實際應用價值。本文對普通規(guī)格的礦用圓環(huán)鏈鋼23MnNiMoCr54(以下簡稱54鋼)進行了Nb微合金化,通過熱力學計算分析了Nb含量對Nb(C,N)析出曲線的影響規(guī)律,計算了各平衡相含量及元素組成;利用端淬試驗研究了不同淬火加熱溫度對兩種含Nb鋼淬透性的影響規(guī)律;分析了不同工藝參數(shù)對基體和熱/力模擬接頭力學性能的影響規(guī)律,并結合OM、SEM、EDS和拉伸試驗、沖擊試驗結果對作用機理進行討論。取得如下主要結果:不同Nb含量(0-0.20wt%)礦用圓環(huán)鏈鋼的偽二元平衡相圖計算結果表明,隨著Nb含量的增加,Nb(C,N)的初始析出溫度逐漸增高,析出數(shù)量隨著Nb含量的增大呈線性增大。獲得了平衡狀態(tài)下含Nb鋼中各相的摩爾...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 礦用圓環(huán)鏈概述
1.2.1 礦用圓環(huán)鏈及其服役特點
1.2.2 礦用圓環(huán)鏈的生產(chǎn)流程
1.3 礦用圓環(huán)鏈的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 元素Nb、Si、Al等在圓環(huán)鏈鋼中的作用
1.5 閃光對焊與熱模擬試驗
1.6 本文主要研究目的及內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 相圖及相變點測定
2.3 端淬試驗
2.4 Gleeble熱/力模擬試驗
2.5 熱處理工藝
2.6 顯微組織觀察
2.6.1 光學金相觀察
2.6.2 SEM觀察
2.7 性能測試
2.7.1 硬度
2.7.2 室溫拉伸性能
2.7.3 室溫沖擊性能
2.8 本章小結
第3章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的相圖及相變點
3.1 Nb含量對圓環(huán)鏈鋼平衡相圖的影響
3.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的平衡相圖
3.3 不同溫度下各平衡相的摩爾分數(shù)
3.4 各平衡相的元素組成及其隨溫度的變化
3.5 相變點的實測結果
3.6 本章小結
第4章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的淬透性
4.1 1#含Nb鋼的淬透性曲線
4.2 2#含Nb鋼的淬透性曲線
4.3 淬透性判據(jù)及機理分析
4.3.1 理想臨界直徑計算
4.3.2 淬透性提高機理
4.4 本章小結
第5章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體及焊接接頭的組織與性能
5.1 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的基體組織
5.1.1 基體富Nb相的形貌成分
5.1.2 不同回火工藝后的基體組織
5.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體的回火性能
5.2.1 硬度
5.2.2 拉伸和沖擊性能
5.2.3 斷口形貌
5.3 含Nb鋼焊接接頭的熱/力模擬
5.3.1 焊接性計算分析
5.3.2 熱/力模擬的接頭組織
5.3.3 頂鍛壓力對熱/力模擬接頭強度的影響
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3641736
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 礦用圓環(huán)鏈概述
1.2.1 礦用圓環(huán)鏈及其服役特點
1.2.2 礦用圓環(huán)鏈的生產(chǎn)流程
1.3 礦用圓環(huán)鏈的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 元素Nb、Si、Al等在圓環(huán)鏈鋼中的作用
1.5 閃光對焊與熱模擬試驗
1.6 本文主要研究目的及內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 相圖及相變點測定
2.3 端淬試驗
2.4 Gleeble熱/力模擬試驗
2.5 熱處理工藝
2.6 顯微組織觀察
2.6.1 光學金相觀察
2.6.2 SEM觀察
2.7 性能測試
2.7.1 硬度
2.7.2 室溫拉伸性能
2.7.3 室溫沖擊性能
2.8 本章小結
第3章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的相圖及相變點
3.1 Nb含量對圓環(huán)鏈鋼平衡相圖的影響
3.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的平衡相圖
3.3 不同溫度下各平衡相的摩爾分數(shù)
3.4 各平衡相的元素組成及其隨溫度的變化
3.5 相變點的實測結果
3.6 本章小結
第4章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的淬透性
4.1 1#含Nb鋼的淬透性曲線
4.2 2#含Nb鋼的淬透性曲線
4.3 淬透性判據(jù)及機理分析
4.3.1 理想臨界直徑計算
4.3.2 淬透性提高機理
4.4 本章小結
第5章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體及焊接接頭的組織與性能
5.1 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的基體組織
5.1.1 基體富Nb相的形貌成分
5.1.2 不同回火工藝后的基體組織
5.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體的回火性能
5.2.1 硬度
5.2.2 拉伸和沖擊性能
5.2.3 斷口形貌
5.3 含Nb鋼焊接接頭的熱/力模擬
5.3.1 焊接性計算分析
5.3.2 熱/力模擬的接頭組織
5.3.3 頂鍛壓力對熱/力模擬接頭強度的影響
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3641736
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