含铝高硼高速钢热处理及高温抗氧化研究
发布时间：2021-06-08 22:45
在高速钢中添加硼元素来部分代替昂贵的金属元素,从而获得高硼高速钢材料,具有成本低廉、易于加工和良好的耐磨性等特点,在工业生产中,可部分替代高铬铸铁和传统的高速钢等材料。本文设计了六组不同成分的高硼高速钢,对高硼高速钢铸态和热处理态组织、性能以及高温抗氧化性能进行深入的研究。首先,借助金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射分析仪、洛氏硬度计对高硼高速钢铸态和热处理后的组织及性能进行了研究,结果表明:1)高硼高速钢铸态组织由珠光体或马氏体与共晶硼碳化物组成,当铝含量不变时,随着硼含量的增加,M2（B,C）由网状转变为块状和菊花网状分布在基体上;淬火后,M2（B,C）出现断网,并有细小颗粒生成,硬度达到60HRC以上;当硼含量不变时,铝含量逐渐增加,将促使基体中铁素体的增加,使得淬火后硬度显著下降;当铝含量在1.0wt.%,硼含量在1.02.0wt.%范围内,淬火温度为1050℃时,可获得具有高硬度和良好韧性配合的合金。2)合金回火组织由马氏体和共晶硼碳化物组成,当回火温度低于500℃,回火组织与淬火组织区别不大,...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属氧化膜生长过程示意图
图 2-1 真空感应熔炼炉Figure 2-1 Medium frequency induction furnace图 2-2 Y 型铸锭的形状和尺寸Figure 2-2 Shape and dimension of Y-block ingot艺制定
图 2-2 Y 型铸锭的形状和尺寸Figure 2-2 Shape and dimension of Y-block ingot.3 热处理工艺制定通常情况下，对合金材料进行热处理可改善其组织与性能。含铝高硼高速态组织中含有较多的网状硼碳化物，割裂了基体组织，降低了性能。淬火处使不稳定的硼碳化物在高温下分解，硼碳化物的网状结构缩小甚至断裂，使向马氏体组织转变，为硬质相提供了更好的支撑作用，从而提高了硬度与耐。淬火处理生成的马氏体组织不稳定，需要再通过回火处理来稳定马氏体，还能消除残余应力，减少工件的变形和开裂等现象的产生。为确定热处理工艺，首先利用 Thermo-Calc 软件进行相图计算，各元素质数分别为：1.0%~3.0%B、0.4%C、6.0%Cr、1.0%Al、1.0%Si、4.0%Mo、0.5% 1.0%V。计算初始，将起始温度设定为 1750℃，冷却温度至 500℃时结束计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝对高硼高速钢相图与凝固组织的影响[J]. 杨勇维,符寒光,王开明,雷永平,朱礼龙,江亮. 材料热处理学报. 2016(07)
[2]淬火工艺对Fe-Cr-B合金显微组织和硬度的影响[J]. 杜忠泽,李颖,符寒光,刘锋,张虎. 材料热处理学报. 2014(S2)
[3]铬对亚共晶Fe-C-B合金组织与力学性能的影响[J]. 邓培凯,黎振华,岑启宏,刘美红. 材料热处理学报. 2013(12)
[4]B和P对GH984合金组织和力学性能的影响[J]. 肖旋,赵海强,王常帅,郭永安,郭建亭,周兰章. 金属学报. 2013(04)
[5]硼对等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响[J]. 张景超,王彦华,赵靖宇,吴越,吕烨哲,孙玉福. 铸造. 2013(02)
[6]铝对马氏体抗磨耐热钢高温抗氧化性能的影响[J]. 王刘利,赵靖宇,吕烨哲,司光东,孙玉福. 铸造. 2012(12)
[7]Ni-Cr-Al-Fe基铸态合金的高温氧化行为[J]. 韩朝,刘咏,王岩,李维杰,汤慧萍. 粉末冶金材料科学与工程. 2011(06)
[8]三代粉末高温合金的特征及发展[J]. 程茜,董建新,张麦仓. 世界钢铁. 2011(05)
[9]含硼316不锈钢的热处理研究[J]. 宋锦修,刘俊友,刘杰,李伟. 新技术新工艺. 2011(03)
[10]回火处理对铸造高速钢轧辊耐磨性的影响[J]. 杜忠泽,符寒光,丰振军,李萍,戴建方. 材料热处理学报. 2011(02)
硕士论文
[1]Fe-Cr-B-Al合金显微组织及性能研究[D]. 于震.北京工业大学 2013
本文编号：3219360
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属氧化膜生长过程示意图
图 2-1 真空感应熔炼炉Figure 2-1 Medium frequency induction furnace图 2-2 Y 型铸锭的形状和尺寸Figure 2-2 Shape and dimension of Y-block ingot艺制定
图 2-2 Y 型铸锭的形状和尺寸Figure 2-2 Shape and dimension of Y-block ingot.3 热处理工艺制定通常情况下，对合金材料进行热处理可改善其组织与性能。含铝高硼高速态组织中含有较多的网状硼碳化物，割裂了基体组织，降低了性能。淬火处使不稳定的硼碳化物在高温下分解，硼碳化物的网状结构缩小甚至断裂，使向马氏体组织转变，为硬质相提供了更好的支撑作用，从而提高了硬度与耐。淬火处理生成的马氏体组织不稳定，需要再通过回火处理来稳定马氏体，还能消除残余应力，减少工件的变形和开裂等现象的产生。为确定热处理工艺，首先利用 Thermo-Calc 软件进行相图计算，各元素质数分别为：1.0%~3.0%B、0.4%C、6.0%Cr、1.0%Al、1.0%Si、4.0%Mo、0.5% 1.0%V。计算初始，将起始温度设定为 1750℃，冷却温度至 500℃时结束计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝对高硼高速钢相图与凝固组织的影响[J]. 杨勇维,符寒光,王开明,雷永平,朱礼龙,江亮. 材料热处理学报. 2016(07)
[2]淬火工艺对Fe-Cr-B合金显微组织和硬度的影响[J]. 杜忠泽,李颖,符寒光,刘锋,张虎. 材料热处理学报. 2014(S2)
[3]铬对亚共晶Fe-C-B合金组织与力学性能的影响[J]. 邓培凯,黎振华,岑启宏,刘美红. 材料热处理学报. 2013(12)
[4]B和P对GH984合金组织和力学性能的影响[J]. 肖旋,赵海强,王常帅,郭永安,郭建亭,周兰章. 金属学报. 2013(04)
[5]硼对等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响[J]. 张景超,王彦华,赵靖宇,吴越,吕烨哲,孙玉福. 铸造. 2013(02)
[6]铝对马氏体抗磨耐热钢高温抗氧化性能的影响[J]. 王刘利,赵靖宇,吕烨哲,司光东,孙玉福. 铸造. 2012(12)
[7]Ni-Cr-Al-Fe基铸态合金的高温氧化行为[J]. 韩朝,刘咏,王岩,李维杰,汤慧萍. 粉末冶金材料科学与工程. 2011(06)
[8]三代粉末高温合金的特征及发展[J]. 程茜,董建新,张麦仓. 世界钢铁. 2011(05)
[9]含硼316不锈钢的热处理研究[J]. 宋锦修,刘俊友,刘杰,李伟. 新技术新工艺. 2011(03)
[10]回火处理对铸造高速钢轧辊耐磨性的影响[J]. 杜忠泽,符寒光,丰振军,李萍,戴建方. 材料热处理学报. 2011(02)
硕士论文
[1]Fe-Cr-B-Al合金显微组织及性能研究[D]. 于震.北京工业大学 2013
本文编号：3219360
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3219360.html
