V-Nb微合金化齿轮钢及其热处理工艺和力学性能的研究

论文摘要

我国重载齿轮钢长期依赖于进口,技术上受制于西方发达国家。经济的发展十分迫切需要开发自己的重载齿轮钢。本文在重载齿轮钢17Cr2Ni2Mo化学成分的基础上,添加V、Nb等微合金化元素,研制出重载齿轮钢G1。并对钢进行了热处理工艺性能的研究,利用电子显微镜观察分析了微合金化元素的作用,最终对其力学性能进行了测试,并与17Cr2Ni2Mo钢进行了对比。试验结果表明,G1钢的奥氏体晶粒长大趋势小于17Cr2Ni2Mo钢:在低于1000℃的奥氏体化温度范围,G1钢的奥氏体晶粒等级为1011.5级,17Cr2Ni2Mo钢为8.510级;在880940℃保温10小时,G1钢不会发生奥氏体晶粒的异常长大,而17Cr2Ni2Mo钢在940℃奥氏体化时发生了晶粒异常长大。G1钢经900℃淬火+170℃回火后具有优良的力学性能:抗拉强度1365MPa、屈服强度1155MPa、冲击吸收功131焦耳,均高于17Cr2Ni2Mo钢。末端淬火试验表明,两钢的淬透性相当,临界淬透直径约为20mm。热处理工艺试验结果表明,采用渗碳后一次淬火工艺,试验钢能获得合格的显微组织和渗碳层硬度分布,G1钢的渗碳层硬度高于17Cr2Ni2Mo钢;G1钢的热处理变形趋势小于17Cr2Ni2Mo钢。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 齿轮钢的发展现状
• 1.3 齿轮传动的失效形式及齿轮钢的主要技术指标
• 1.4 现有齿轮钢的成分特点
• 1.5 微合金化
• 1.6 齿轮钢的热处理及热处理缺陷防止
• 1.7 本研究工作的目的及意义
• 第二章 试验钢的成分设计
• 2.1 引言
• 2.2 合金元素的作用
• 2.3 化学成分的确定及熔炼工艺
• 2.4 试验结果与分析
• 2.5 本章结论
• 第三章 试验钢的奥氏体晶粒长大趋势
• 3.1 引言
• 3.2 试验过程与方法
• 3.3 试验结果与分析
• 3.4 试验钢淬火温度的确定
• 3.5 本章结论
• 第四章 试验钢的力学性能与淬透性
• 4.1 引言
• 4.2 试验过程及方法
• 4.3 试验结果与分析
• 4.4 本章结论
• 第五章 试验钢的热处理工艺与热处理变形趋势
• 5.1 引言
• 5.2 试验过程与方法
• 5.3 试验结果与分析
• 5.4 本章结论
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要