由于綜合性能良好、生產(chǎn)工藝簡單以及價格低廉等優(yōu)點,高碳鉻軸承鋼廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、軌道交通、礦山機(jī)械等領(lǐng)域的軸承制造。鑒于軸承服役時嚴(yán)苛的工作條件和長壽命要求,高碳鉻軸承鋼的性能優(yōu)化,尤其是其冶金質(zhì)量的改善,一直是材料領(lǐng)域持續(xù)研究的重點方向。過去幾十年間鋼鐵行業(yè)冶煉技術(shù)的進(jìn)步顯著改善了高碳鉻軸承鋼的冶金質(zhì)量,鋼液潔凈度和非金屬夾雜物得到了有效的優(yōu)化控制,但持續(xù)提高的軸承疲勞壽命需求與軸承鋼冶金質(zhì)量提升遭遇瓶頸之間的矛盾也日趨突出。稀土元素理論上具有凈化鋼液、改善夾雜物和微合金化的作用,然而以往稀土處理的高碳鉻軸承鋼總會出現(xiàn)性能波動和水口結(jié)瘤的問題�？紤]到稀土原材料中夾雜物對冶金質(zhì)量的可能影響,研究高純稀土金屬在高潔凈軸承鋼中的作用,對于分析稀土在鋼中的作用機(jī)理和研制長壽命稀土軸承鋼具有重要的指導(dǎo)意義。針對軸承服役時可能的失效形式和軸承鋼的質(zhì)量要求,本文系統(tǒng)研究了高純稀土金屬對高碳鉻軸承鋼中夾雜物、組織、沖擊韌性和疲勞性能的影響機(jī)制。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括:分析了不同稀土含量軸承鋼中的夾雜物,討論了稀土變質(zhì)軸承鋼中夾雜物的行為和夾雜物類型的演化序列。結(jié)果表明,稀土元素能夠變質(zhì)高碳鉻... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高碳鉻軸承鋼概述
        1.2.1 軸承失效形式
        1.2.2 軸承鋼質(zhì)量要求
    1.3 高碳鉻軸承鋼質(zhì)量控制技術(shù)
        1.3.1 夾雜物控制技術(shù)
        1.3.2 碳化物控制技術(shù)
        1.3.3 顯微組織改善技術(shù)
    1.4 稀土元素在鋼中的作用
        1.4.1 稀土對鋼中夾雜物的影響
        1.4.2 稀土對鋼中顯微組織的影響
        1.4.3 稀土處理鋼的力學(xué)性能
    1.5 選題背景與主要研究內(nèi)容
第2章 稀土對高碳鉻軸承鋼中夾雜物的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 高碳鉻軸承鋼的制備
        2.2.2 化學(xué)成分分析
        2.2.3 夾雜物表征與分析
    2.3 稀土對低S/O軸承鋼中夾雜物的影響
        2.3.1 稀土一次性加入時對夾雜物的影響
        2.3.2 稀土分批次加入時對夾雜物的影響
    2.4 稀土對高S/O軸承鋼中夾雜物的影響
        2.4.1 稀土不完全變質(zhì)夾雜物
        2.4.2 稀土完全變質(zhì)夾雜物
        2.4.3 稀土對夾雜物尺寸、含量和數(shù)量的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 稀土對高碳鉻軸承鋼組織和沖擊性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
    3.3 稀土對軸承鋼中夾雜物和組織的影響
        3.3.1 稀土對夾雜物的影響
        3.3.2 稀土對組織的影響
        3.3.3 稀土對晶粒尺寸的影響
    3.4 不同稀土含量軸承鋼的沖擊性能
    3.5 稀土對軸承鋼沖擊性能的影響機(jī)制
        3.5.1 長條狀MnS對無稀土軸承鋼沖擊性能的影響
        3.5.2 稀土對軸承鋼沖擊性能的影響機(jī)制
        3.5.3 不同類型軸承鋼試樣的沖擊實驗?zāi)Ｐ?br>    3.6 本章小結(jié)
第4章 稀土對高碳鉻軸承鋼疲勞性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗材料與方法
    4.3 稀土對軸承鋼組織和力學(xué)性能的影響
        4.3.1 不同稀土含量軸承鋼的組織、強(qiáng)度和硬度
        4.3.2 稀土對軸承鋼疲勞性能的影響
    4.4 疲勞試樣斷口的夾雜物分析
        4.4.1 不同稀土含量軸承鋼的疲勞裂紋萌生模式
        4.4.2 稀土對軸承鋼中夾雜物的影響
    4.5 疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展
        4.5.1 裂紋萌生壽命
        4.5.2 裂紋擴(kuò)展壽命
        4.5.3 裂紋萌生和擴(kuò)展模型
    4.6 軸承鋼疲勞極限的優(yōu)化評估
    4.7 本章小結(jié)
第5章 軸承鋼的超高周疲勞行為及稀土元素作用機(jī)制研究
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方法
    5.3 稀土對軸承鋼超高周疲勞壽命的影響
    5.4 疲勞試樣斷口分析
        5.4.1 橫向斷口分析
        5.4.2 縱向斷口分析
    5.5 不同形態(tài)夾雜物下的裂紋萌生和擴(kuò)展
        5.5.1 顆粒狀夾雜物引發(fā)的裂紋萌生和擴(kuò)展
        5.5.2 條帶狀夾雜物引發(fā)的裂紋萌生和擴(kuò)展
        5.5.3 裂紋萌生和擴(kuò)展模型
    5.6 超高周疲勞范疇內(nèi)的有效夾雜物尺寸
        5.6.1 有效夾雜物尺寸的評估
        5.6.2 稀土對軸承鋼疲勞性能的影響機(jī)制
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]稀土—鎂處理改善GCr15軸承鋼夾雜物及液析碳化物規(guī)律研究[D]. 鄭福舟.安徽工業(yè)大學(xué) 2018
[4]控軋控冷對GCr15軸承鋼網(wǎng)狀碳化物的影響[D]. 孫強(qiáng).大連理工大學(xué) 2016
[5]稀土對X80管線鋼拉伸性能與組織變化的研究[D]. 龔佳禾.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[6]微量Ce對65Mn顯微組織和力學(xué)性能的影響[D]. 楊佳林.太原理工大學(xué) 2015
[7]軸承鋼穿水冷卻工藝優(yōu)化研究[D]. 任洪敏.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[8]軸承鋼棒線材控軋控冷工藝研究[D]. 池武.上海交通大學(xué) 2009
[9]改善軸承鋼碳化物不均勻性的工藝研究[D]. 許洪波.東北大學(xué) 2008
[10]軋輥鋼脫氧及夾雜物控制技術(shù)研究[D]. 馬清泉.東北大學(xué) 2008



本文編號：3155531