低碳低合金渗碳钢的组织、性能与晶体学特征的研究
发布时间：2021-01-19 10:23
为了研究汽车齿轮和渗碳件在再制造修复处理时受热对其使用性能和寿命的影响,对低温回火的20MnCr5渗碳齿轮和20CrMnTi渗碳件试样分别在350℃保温20min一次、三次和五次进行热处理,以及分别在500℃保温20min一次、三次和五次处理。使用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和显微硬度计对各试样组织和性能进行表征与分析。使用电子背散射衍射技术（EBSD）研究了20MnCr5和20CrMnTi两种低碳低合金钢马氏体以及它们经过保温处理后的晶体学特征。得到了如下结果：（1）20MnCr5齿轮和20CrMnTi低温（180℃）回火渗碳件表层组织为残余奥氏体+片状马氏体。随着与表面距离的增加,残余奥氏体含量逐渐减少,马氏体过渡为片状和板条状的混合形态。在芯部,组织主要为板条状的马氏体。齿轮表层0.3～0.4mm处有硬度最大值（850HV）,有效硬化层厚度约为1.4mm。20CrMnTi渗碳件表层0.2-0.3mm处有硬度最大值（720HV）。有效硬化层厚度约为1.2mm。（2）经过350℃／20min和500℃／20min的保温处理后：表层残余奥氏体发生了分解...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马氏体硬度随含碳量的变化关系
内应力的消除及原子扩散作用的增强，e碳化物聚集长大，a相发生回复和再结晶。此时，形态变化的驱动力己不是化学自由能的差，而是存在于马氏体中的弹性能及界面能等。回火过程的所有变化及影响因素在图1一6中全面地表现出来【191许多金属元素在钢中形成比渗碳体更加稳定的碳化物，如Cr、 Mo、V、W和Ti都形成具有高生成烩的碳化物，而Ni、Co和Cu等不能形成碳化物，Mn是弱碳化物形成元素，常见的碳化物如表1一3所示[36， 37]。可以设想当强碳化物形成元素存在于钢中时，它们的碳化物会比渗碳体更容易形成。然而，在合金钢回火时，合金碳化物只会在500一600℃才能形成
中南大学硕士学位论文第一章绪论图1一 11Fe一 0.2Cwt.%的EBSD检测结果 :(a)IPF色取向图;伪)选定区域的{001}极图Fe一28.5at.%Ni的EBSD检测结果 :(c)IPF色取向图;(d)选定区域的{001}极图前面在马氏体的相变晶体学部分表明，K一S关系和N一W关系的角度差为5.28“，这一差别实际上很小。图1一11(b)和(d)中的极点分布其实很相似，只是由于1一n(c)中用于投影的区域远小于(a)中选定的区域才导致了(c)中极点变得稀少。为了区分马氏体的K-s关系和N一w关系，Mlyamoto等设计了使用高指数晶面的极图来区分玲s关系、N一w关系和Kelly关系，如图1一12所示1501。通过将实验得到的EBSD数据经过旋转操作拟合就可以得到实际的高指数晶面极点的分布，并且计算出来实际极点分布于理论准确值之间的偏差角。其实这种方法有一定的局限性，因为实际晶体的取向是有较大偏差的，Adachi等通过计算表明这一偏差角度可以达到6o[5’]。这就意味着高指数晶面中浓密的极点会发生严重的重合而导致该方法失效。引起极点离散分布于理论极点周围的原因有两个
【参考文献】：
期刊论文
[1]工程机械再制造及其关键技术[J]. 徐滨士. 工程机械. 2009(08)
[2]20CrMnTi齿轮钢淬透性控制技术研究[J]. 史志强,李晶,余键,岳铁军,姚国伟,赵瑞华,刘勇. 炼钢. 2008(06)
[3]绿色再制造工业发展综述[J]. 姚巨坤,时小军,崔培枝. 再生资源研究. 2007(05)
[4]废旧产品回收策略的分析[J]. 刘少岗,金秋,王平. 中国表面工程. 2006(S1)
[5]桑车20MnCr5钢主动轴螺旋齿断裂分析[J]. 孔铭. 热处理. 2006(04)
[6]美国再制造业与我国的研究评述[J]. 陈翔宇,梁工谦. 世界科技研究与发展. 2006(03)
[7]Apparent Morphologies and Nature of Packet Martensite in High Carbon Steels[J]. LIU Yue-jun1 ,2, LI Yi-min2, TAN Yu-hua3,HUANG Bo-yun2(1. Key Laboratory of New Material and Technology for Package ,Zhuzhou Institute of Technology ,Zhuzhou 412008 ,Hunan, China; 2 .State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410083 ,Hunan, China ; 3 .School of Mechanical Engineering , Xiangtan University , Xiangtan 411105 , Hunan, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(03)
[8]描述钢淬透性的一个新数学模型[J]. 金满,连建设,江中浩. 金属学报. 2006(03)
[9]Ti对钢的组织性能的影响[J]. 谢利群,毛新平,霍向东. 冶金丛刊. 2005(01)
[10]汽车发动机再制造效益分析及表面工程技术的应用[J]. 邢忠,姜爱良,谢建军,冯义成. 中国表面工程. 2004(04)
硕士论文
[1]汽车齿轮轮钢20MnCr5及其热处理工艺研究[D]. 李建华.南京林业大学 2003
本文编号：2986815
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马氏体硬度随含碳量的变化关系
内应力的消除及原子扩散作用的增强，e碳化物聚集长大，a相发生回复和再结晶。此时，形态变化的驱动力己不是化学自由能的差，而是存在于马氏体中的弹性能及界面能等。回火过程的所有变化及影响因素在图1一6中全面地表现出来【191许多金属元素在钢中形成比渗碳体更加稳定的碳化物，如Cr、 Mo、V、W和Ti都形成具有高生成烩的碳化物，而Ni、Co和Cu等不能形成碳化物，Mn是弱碳化物形成元素，常见的碳化物如表1一3所示[36， 37]。可以设想当强碳化物形成元素存在于钢中时，它们的碳化物会比渗碳体更容易形成。然而，在合金钢回火时，合金碳化物只会在500一600℃才能形成
中南大学硕士学位论文第一章绪论图1一 11Fe一 0.2Cwt.%的EBSD检测结果 :(a)IPF色取向图;伪)选定区域的{001}极图Fe一28.5at.%Ni的EBSD检测结果 :(c)IPF色取向图;(d)选定区域的{001}极图前面在马氏体的相变晶体学部分表明，K一S关系和N一W关系的角度差为5.28“，这一差别实际上很小。图1一11(b)和(d)中的极点分布其实很相似，只是由于1一n(c)中用于投影的区域远小于(a)中选定的区域才导致了(c)中极点变得稀少。为了区分马氏体的K-s关系和N一w关系，Mlyamoto等设计了使用高指数晶面的极图来区分玲s关系、N一w关系和Kelly关系，如图1一12所示1501。通过将实验得到的EBSD数据经过旋转操作拟合就可以得到实际的高指数晶面极点的分布，并且计算出来实际极点分布于理论准确值之间的偏差角。其实这种方法有一定的局限性，因为实际晶体的取向是有较大偏差的，Adachi等通过计算表明这一偏差角度可以达到6o[5’]。这就意味着高指数晶面中浓密的极点会发生严重的重合而导致该方法失效。引起极点离散分布于理论极点周围的原因有两个
【参考文献】：
期刊论文
[1]工程机械再制造及其关键技术[J]. 徐滨士. 工程机械. 2009(08)
[2]20CrMnTi齿轮钢淬透性控制技术研究[J]. 史志强,李晶,余键,岳铁军,姚国伟,赵瑞华,刘勇. 炼钢. 2008(06)
[3]绿色再制造工业发展综述[J]. 姚巨坤,时小军,崔培枝. 再生资源研究. 2007(05)
[4]废旧产品回收策略的分析[J]. 刘少岗,金秋,王平. 中国表面工程. 2006(S1)
[5]桑车20MnCr5钢主动轴螺旋齿断裂分析[J]. 孔铭. 热处理. 2006(04)
[6]美国再制造业与我国的研究评述[J]. 陈翔宇,梁工谦. 世界科技研究与发展. 2006(03)
[7]Apparent Morphologies and Nature of Packet Martensite in High Carbon Steels[J]. LIU Yue-jun1 ,2, LI Yi-min2, TAN Yu-hua3,HUANG Bo-yun2(1. Key Laboratory of New Material and Technology for Package ,Zhuzhou Institute of Technology ,Zhuzhou 412008 ,Hunan, China; 2 .State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410083 ,Hunan, China ; 3 .School of Mechanical Engineering , Xiangtan University , Xiangtan 411105 , Hunan, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(03)
[8]描述钢淬透性的一个新数学模型[J]. 金满,连建设,江中浩. 金属学报. 2006(03)
[9]Ti对钢的组织性能的影响[J]. 谢利群,毛新平,霍向东. 冶金丛刊. 2005(01)
[10]汽车发动机再制造效益分析及表面工程技术的应用[J]. 邢忠,姜爱良,谢建军,冯义成. 中国表面工程. 2004(04)
硕士论文
[1]汽车齿轮轮钢20MnCr5及其热处理工艺研究[D]. 李建华.南京林业大学 2003
本文编号：2986815
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