17CrNiMo6阀块热处理工艺研究

发布时间：2017-07-18 16:13

  本文关键词：17CrNiMo6阀块热处理工艺研究

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【摘要】：阀块是舰船柴油机中的重要部件之一,针对某机械制造企业在17CrNiMo6阀块的制造过程中普遍存在碳化物级别超差、有效渗层深度波动及表层硬度不高等问题,在现有热处理生产工艺基础上调整有关工艺参数,分别设计了在多用炉、单室炉低压真空渗碳炉和连续真空生产线等设备上实施的一系列的阀块的改进型热处理工艺。分析研究试样的金相组织、力学性能,优化出较好的热处理工艺,用以生产阀块,批量使用效果良好,进行了技术经济性分析。对试验结果经过分析研究,得到的主要结论如下:(1)、在多用炉中处理17Cr Ni Mo6重载阀块,较优的热处理工艺的主要工艺参数为:渗碳温度920℃,强渗碳势、扩散碳势分别为1.1%、0.95%,渗碳790min;炉内缓冷180min后,一次淬火温度为830℃,保温120min;深冷-120℃,保温120min;回火温度170℃,保温时间300min。在多用炉中处理17Cr Ni Mo6轻载阀块,17Cr Ni Mo6轻载阀块较优的热处理工艺的主要工艺参数为:渗碳温度920℃,强渗碳势、扩散碳势分别为1.0%、0.9%,渗碳360min;炉内缓冷180min后,一次淬火温度为830℃,保温时间为120min;深冷-120℃,保温120min,回火温度170℃,保温时间300min。重载和轻载阀块的金相组织及其级别、硬度、硬度梯度和有效渗层深度等技术指标均符合技术要求。(2)、轻载阀块较优的单室低压真空渗碳炉热处理工艺的主要工艺参数是:渗碳温度为920℃,脉冲数为7个,乙炔流量为400~430L/h;预冷至840℃保温33min;移至深冷机中深冷-80℃,保温120min;再移至台车式回火炉中回火180℃,保温180min。轻载阀块的金相组织及其级别、表层硬度(62~63HRC)、心部硬度(421HV)、硬度梯度和渗碳层深度等技术指标均符合技术要求。(3)、轻载阀块较优的真空渗碳生产线热处理工艺参数为:渗碳920℃,渗碳脉冲数为8个,C2H2流量为2200L/h;淬火845℃,保温120min;深冷-140℃,保温120min;回火170℃,保温300min。轻载阀块的金相组织及其级别、表层硬度(60.5~63HRC)、心部硬度(431HV)、硬度梯度和有效渗层深度等技术指标均符合技术要求。(4)、对在多用炉中用较优的热处理工艺处理的17Cr Ni Mo6重载阀块,以及采用真空渗碳生产线较优的热处理工艺处理的17Cr Ni Mo6轻载阀块进行技术性和经济性分析,表明这两者分别是重载和轻载阀块较佳的热处理工艺。将上述工艺投入生产后,阀块合格率提高了3%,耐用性增加了5%。经测算,应用上述两组工艺处理重载阀块和轻载阀块,可以分别实现每年降低360000元和2614510元的生产成本。通过批量生产和用户使用考核表明阀块总体运行情况良好,性能稳定。
【关键词】：17CrNiMo6钢 阀块 热处理 力学性能
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 阀块常见的热处理问题11-12
• 1.3 国内外 17CrNiMo6渗碳工艺现状12-15
• 1.4 国内外 17CrNiMo6淬火工艺现状15-17
• 1.5 阀块的热处理工艺发展趋势17-18
• 1.6 本文研究目的、主要内容及技术路线18-20
• 1.6.1 研究目的18
• 1.6.2 主要内容18-19
• 1.6.3 技术路线19-20
• 2 实验条件与测试方法20-26
• 2.1 实验材料20-21
• 2.2 实验设备及仪器21
• 2.3 实验测试方法21-26
• 2.3.1 金相显微组织分析21-23
• 2.3.2 SEM分析23-24
• 2.3.3 硬度及硬度梯度测试24-26
• 3 17CrNiMo6阀块的多用炉热处理工艺26-46
• 3.1 实验方案26-29
• 3.1.1 重载阀块实验方案27
• 3.1.2 轻载阀块实验方案27-29
• 3.2 实验结果及分析29-44
• 3.2.1 重载阀块实验结果及分析29-39
• 3.2.2 轻载阀块实验结果及分析39-44
• 3.3 本章小结44-46
• 4 17CrNiMo6轻载阀块的单室炉低压真空渗碳炉热处理工艺46-54
• 4.1 实验方案46-47
• 4.2 实验结果及分析47-52
• 4.3 本章小结52-54
• 5 17CrNiMo6轻载阀块的连续真空生产线热处理工艺54-66
• 5.1 实验方案54-55
• 5.2 实验结果及分析55-64
• 5.3 本章小结64-66
• 6 17CrNiMo6阀块的热处理技术性及经济性分析66-76
• 6.1 17CrNiMo6阀块的热处理技术性分析66-72
• 6.1.1 17CrNiMo6重载阀块的热处理技术分析66-68
• 6.1.2 17CrNiMo6轻载阀块的热处理技术分析68-72
• 6.2 17CrNiMo6阀块的热处理经济性分析72-73
• 6.3 本章小结73-76
• 7 结论76-78
• 致谢78-80
• 参考文献80-84
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果84

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本文编号：558577