20CrMnTi钢渗碳复合强烈淬火强韧化机理研究

2020-12-14阅读(132)

论文摘要

本文研究了20CrMnTi钢渗碳后的强烈淬火工艺。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪和透射电子显微镜等实验设备对各强烈淬火工艺处理的20CrMnTi钢进行显微组织和断口形貌观察;通过智能示波冲击试验机、维氏显微硬度仪和X射线衍射分析仪测定20CrMnTi钢的相关力学性能。分析强烈淬火工艺对组织与力学性能的影响。实验结果显示,20CrMnTi钢经液氮淬火的获得珠光体和铁素体混合组织；经CaCl2水溶液淬火及CaCl2水溶液与液氮分级淬火,材料表面可以获得细小的的马氏体组织。低温回火后,在回火马氏体基体上有相互平行或垂直的针状析出相和弥散分布的颗粒状析出相。经过强烈淬火后的奥氏体晶粒度均获得显著提高,晶粒尺寸明显细化,使材料具备良好的冲击韧性和超高的表面硬度。研究结果表明,在强烈淬火快速冷却过程中,由于热应力和组织应力的共同作用,残余压应力使材料内部过冷奥氏体在马氏体转变之前发生了再结晶转变,原奥氏体晶粒细化,使转变后的马氏体组织更为细小,使材料具有良好的综合性能。回火马氏体基体中弥散分布的析出物为碳化钛,弥散强化作用使材料具有较高的强度。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 课题背景及意义

1.1.1 热处理的发展

1.1.2 研究意义

1.2 钢的渗碳处理

1.2.1 渗碳原理及分类

1.2.2 渗碳工艺

1.3 钢的强烈淬火

1.3.1 强烈淬火原理

1.3.2 强烈淬火方法

1.3.3 强烈淬火钢性能的影响

1.3.4 强烈淬火技术的展望

1.4 再结晶及碳化析出

1.4.1 再结晶

1.4.2 碳化物析出

1.5 本文的主要工作

第2章材料及试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.2.1 试样的加工

2.2.2 试样的热处理

2.2.3 试样的制备

2.3 分析测试方法

2.3.1 冲击性能试验

2.3.2 冲击断口形貌观察

2.3.3 显微硬度试验

2.4 组织观察

2.4.1 显微组织观察

2.4.2 析出相形貌观察

第3章强烈淬火对20CrMnTi钢组织的影响

3.1 强烈淬火后的金相组织观察

3.1.1 未渗碳的金相组织

3.1.2 液氮淬火后的金相组织

2淬火后的金相组织'>3.1.3 CaCl₂淬火后的金相组织

2淬火1s再液氮淬火后的金相组织'>3.1.4 CaCl₂淬火1s再液氮淬火后的金相组织

2淬火2s再液氮淬火后的金相组织'>3.1.5 CaCl₂淬火2s再液氮淬火后的金相组织

2淬火2s再空冷后的金相组织'>3.1.6 CaCl₂淬火2s再空冷后的金相组织

2淬火3s再空冷后的金相组织'>3.1.7 CaCl₂淬火3s再空冷后的金相组织

3.1.8 全封闭炉热处理后的金相组织

3.2 原奥氏体晶粒度分析

3.2.1 空冷后的晶界形貌

3.2.2 液氮淬火后的晶界形貌

2水溶液淬火后的晶界形貌'>3.2.3 CaCl₂水溶液淬火后的晶界形貌

2水溶液淬火1s再液氮淬火后的晶界形貌'>3.2.4 CaCl₂水溶液淬火1s再液氮淬火后的晶界形貌

3.2.5 强烈淬火过程中奥氏体再结晶机制

3.3 强烈淬火组织的析出相分析

3.3.1 强烈淬火后典型析出相形貌观察

3.3.2 不同时间渗碳处理后的析出相形貌观察

3.3.3 回火马氏体析出相分析

3.4 本章小结

第4章 20CrMnTi钢强烈淬火后的力学性能

4.1 强烈淬火对冲击韧性的影响

4.1.1 不同介质相同时间淬火后的冲击韧性

4.1.2 相同介质不同时间淬火后的冲击韧性

4.1.3 相同介质淬火再空冷不同时间后的冲击韧性

4.2 强烈淬火后的冲击断口形貌观察

4.2.1 液氮淬火后的冲击试样断口形貌

2淬火后的冲击试样断口形貌'>4.2.2 CaCl₂淬火后的冲击试样断口形貌

2淬火1s再液氮淬火的冲击试样断口形貌'>4.2.3 CaCl₂淬火1s再液氮淬火的冲击试样断口形貌

2淬火2s再液氮淬火的冲击试样断口形貌'>4.2.4 CaCl₂淬火2s再液氮淬火的冲击试样断口形貌

4.3 强烈淬火对显微硬度的影响

4.3.1 液氮淬火后的显微硬度

2淬火后的显微硬度'>4.3.2 CaCl₂淬火后的显微硬度

2淬火1s再液氮淬火后的显微硬度'>4.3.3 CaCl₂淬火1s再液氮淬火后的显微硬度

2淬火2s再液氮淬火后的显微硬度'>4.3.4 CaCl₂淬火2s再液氮淬火后的显微硬度

2淬火2s再空冷淬火后的显微硬度'>4.3.5 CaCl₂淬火2s再空冷淬火后的显微硬度

2淬火3s再空冷淬火后的显微硬度'>4.3.6 CaCl₂淬火3s再空冷淬火后的显微硬度

4.3.7 不同渗碳时间不同淬火工艺后的表面显微硬度

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

相关论文文献

[1].抛丸预处理对渗碳速率影响的研究[J]. 热处理技术与装备 2020(04)
[2].渗碳技术对金属表面处理的应用研究[J]. 轻工科技 2017(06)
[3].渗碳零件的质量检验及缺陷预防[J]. 科技创新与应用 2016(01)
[4].20CrMnTi钢轴套深层渗碳质量控制关键技术[J]. 金属热处理 2019(12)
[5].渗碳工件的畸变[J]. 热处理 2017(04)
[6].渗碳件表面碳含量分析[J]. 金属加工(热加工) 2016(15)
[7].超级渗碳技术成本分析[J]. 金属加工(热加工) 2016(17)
[8].怎样对渗碳工件进行检验?[J]. 金属热处理 2020(04)
[9].气体渗碳剂的分类[J]. 金属热处理 2018(03)
[10].渗碳工件的畸变[J]. 热处理 2017(03)
[11].大型渗碳齿圈淬火畸变及控制[J]. 热处理 2014(06)
[12].16Cr2MnTiA轴渗碳裂纹分析与工艺改进[J]. 热加工工艺 2015(10)
[13].大型井式渗碳炉炉温测试中遇到的问题及对策[J]. 热处理技术与装备 2014(01)
[14].不同功用的渗碳生产线[J]. 金属加工(热加工) 2014(19)
[15].不损害耐蚀性的奥氏体不锈钢渗碳强化技术研究进展[J]. 金属热处理 2012(07)
[16].渗碳轴的加工技巧[J]. 机械制造 2012(05)
[17].渗碳炉喷嘴流场的数值模拟[J]. 材料与冶金学报 2011(03)
[18].渗碳后空冷对22CrMnMo钢组织的影响[J]. 机械传动 2010(04)
[19].渗碳保护试验[J]. 热处理技术与装备 2010(06)
[20].锆合金表面激光渗碳组织和性能研究[J]. 装备制造技术 2019(11)
[21].钢制品渗碳后怎样进行淬火?[J]. 金属热处理 2020(04)
[22].井式炉渗碳热处理的消防安全探讨[J]. 消防科学与技术 2016(11)
[23].双面铣主轴套筒渗碳开裂原因分析[J]. 金属加工(热加工) 2017(07)
[24].18CrNi4A完全渗碳件在高温及高应变率下的塑性行为[J]. 北京理工大学学报 2017(03)
[25].井式渗碳炉的温控装置设计与9SiCr渗碳试样分析[J]. 铸造技术 2016(04)
[26].钎具钢23CrNi3Mo渗碳规律及显微组织研究[J]. 材料科学与工艺 2013(05)
[27].齿轮钢渗碳热处理组织与性能研究[J]. 铸造技术 2014(06)
[28].渗碳温度对20CrNiMo钢性能的影响[J]. 铸造技术 2014(08)
[29].井式渗碳炉的改造[J]. 工业控制计算机 2013(08)
[30].35Cr3SiMnMoV钢超饱和渗碳研究[J]. 材料热处理学报 2010(04)

标签：强烈淬火论文; 奥氏体晶粒论文; 析出相论文;

20CrMnTi钢渗碳复合强烈淬火强韧化机理研究

下载Doc文档

猜你喜欢