顶头钢在水添加酒精滴注式气氛中高温氧化层的研究

发布时间：2021-01-22 22:44

　　顶头是无缝钢管热轧机组中用于无缝钢管热扎穿孔的重要部件。大量生产实践证明,通过氧化处理,在顶头表面形成一层氧化层,可以有效提高顶头使用寿命。本文主要研究顶头钢20CrNiMoW10在水添加酒精滴注式气氛下氧化工艺参数对氧化层的影响。采用金相、SEM、XRD和能谱等方法测试分析氧化层的形貌、组织结构和成分,采用硬度计和划痕仪等仪器测试分析氧化层的硬度和结合力等性能。1)对不同配比水添加酒精滴注式气氛下氧化层的组织结构和成分进行测试分析。结果表明氧化层由外到内依次为：Fe2O3+Fe3O4→Fe3O4+FeO→FeO+Ni+FeCr2O4。氧化层共分三层,最外层为等轴晶层,晶粒为有棱角的不规则多边形,中间层为柱状晶层,晶粒为规则六边形,内层无明显晶界,疏松多孔,有白色镍颗粒析出,内层与基体结合处有犬牙状氧化物。2)随着滴注剂中酒精含量减少、氧化温度升高、氧化时间增加、入炉温度升高和升温时间的增加,氧化层厚度增加,外层、中层晶粒尺寸逐渐变大,内层白色颗粒数量由少到多,孔洞由小到大,由少到多,犬牙状氧化物嵌入程度由浅变深。3)随着氧化温度、入炉温度升高,氧化层硬度增加,随着滴注剂中酒精含量减少... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 穿孔顶头在无缝钢管生产中的作用
    1.2 穿孔顶头的服役条件及失效形式
        1.2.1 穿孔顶头服役条件
        1.2.2 穿孔顶头失效形式
    1.3 穿孔顶头材料
    1.4 穿孔顶头表面氧化处理工艺发展现状
        1.4.1 穿孔顶头表面氧化工艺的提出
        1.4.2 国内外可控气氛氧化工艺的研究现状
        1.4.3 顶头氧化需要进一步探讨的问题
    1.5 课题意义及研究内容
        1.5.1 本课题研究的背景及意义
        1.5.2 研究内容
2 实验方案
    2.1 实验技术路线
    2.2 实验材料及设备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
    2.3 氧化实验方案
    2.4 实验分析方法
        2.4.1 金相分析
        2.4.2 X射线衍射分析
        2.4.3 扫描电镜分析
        2.4.4 能谱分析分析
        2.4.5 硬度测试
        2.4.6 划痕测试
3 水添加酒精滴注式气氛中形成的氧化层组织结构及性能研究
    3.1 氧化层形貌观察
        3.1.1 氧化层宏观形貌观察
        3.1.2 氧化层微观形貌观察
    3.2 氧化层组织观察
        3.2.1 氧化层组织纵剖面观察
        3.2.2 氧化层组织横剖面观察
    3.3 氧化层成分和结构
    3.4 氧化层的性能
        3.4.1 氧化层硬度
        3.4.2 氧化层结合力
    3.5 水添加酒精滴注式气氛中氧化层形成过程及组织性能分析
        3.5.1 水添加酒精滴注剂配比对氧化气氛组成的影响
        3.5.2 在水添加酒精滴注式气氛中氧化反应分析
        3.5.3 在水添加酒精滴注式气氛中氧化组织结构分析
        3.5.4 水添加酒精滴注式气氛对氧化层厚度的影响
    3.6 小结
4 氧化工艺参数对氧化层组织结构及性能的影响
    4.1 氧化温度对氧化层形貌、组织结构及性能的影响
        4.1.1 氧化层形貌
        4.1.2 氧化层组织结构
        4.1.3 氧化层厚度
        4.1.4 氧化层硬度
        4.1.5 氧化层结合力
    4.2 入炉温度对氧化层形貌、组织结构及性能的影响
        4.2.1 氧化层形貌
        4.2.2 氧化层组织结构
        4.2.3 氧化层厚度
        4.2.4 氧化层硬度
        4.2.5 氧化层结合力
    4.3 氧化时间对氧化层形貌、组织结构及性能的影响
        4.3.1 氧化层形貌
        4.3.2 氧化层组织结构
        4.3.3 氧化层厚度
        4.3.4 氧化层硬度
        4.3.5 氧化层结合力
    4.4 升温时间对氧化层形貌、组织结构及性能的影响
        4.4.1 氧化层形貌
        4.4.2 氧化层组织结构
        4.4.3 氧化层厚度
        4.4.4 氧化层硬度
        4.4.5 氧化层结合力
    4.5 小结
5 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2994036