低碳高硅马氏体高强钢组织与力学性能研究
发布时间：2021-10-20 05:27
本文原创设计一类适于拼装固定型重载铁路辙叉用的全新低碳高硅MnSiCrMoNi系马氏体钢,以这类钢为研究对象,并与传统00Ni18Co9Mo4Ti马氏体时效钢做对比研究。首先优化了新型低碳高硅马氏体钢的热处理工艺,然后,利用金相、XRD、SEM、TEM,以及拉伸、冲击、摩擦磨损和应变疲劳等研究方法和手段,对两类钢的宏微观组织、相组成,常规力学性能、断裂韧性和疲劳性能以及磨损性能进行了系统研究。得出如下主要结论:22MnSi2CrMoNi钢经900°C奥氏体化水淬后320°C回火处理获得最优强韧配合,其强塑性与00Ni18Co9Mo4Ti马氏体时效钢相当,冲击韧性比马氏体时效钢高14.3%,综合力学性能达到马氏体时效钢水平,适合于制造固定型拼装重载铁路辙叉。钢中存在的高密度位错及弥散分布的细小?-碳化物保证了超高强度,同时,?-碳化物的析出降低了马氏体中的C含量,调整晶格畸变,保证了高韧性。22MnSi2CrMoNi钢具有与马氏体时效钢相当的疲劳性能,但其耐磨性略低于马氏体时效钢。这类低碳高硅马氏体钢具有优异疲劳性能的原因是,其具有高的屈服强度及较好的塑性、韧性,能够表现更大的塑性变形,...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
间隙固溶体(a)和置换固溶体(b)、(c)示意图
燕山大学工学博士学位论文或者自回火过程中，Si 元素可有效的推迟渗碳体的wt.%时，低碳马氏体钢可在较高温度(350 °C 左右)性增加的 -碳化物。体钢进行回火处理是必要的热处理步骤，但众所周复杂的，它伴随着碳化物的析出及碳过饱和马氏体这个复杂的过程一般包括三个阶段[42,44]。第一阶段~ 200 °C 之间时，马氏体晶体内会析出过渡碳化物碳化物[46]。第二阶段，通常发生在回火温度介于 发生向渗碳体和铁素体混合物的转变[42,44]。第三阶素体—奥氏体转变开始温度(Ac1)时[42,44]，此时，过
图 1-3 疲劳微裂纹形成模型Figure 1-3 Model for fatigue microcrack formation材料尺寸不同，在相同应力载荷下的高应力区体同应力载荷下的高应力区体积也就越小。材料有利于疲劳寿命的提高。图 1-4 载荷形式及试样尺寸对高应力区体积的影响 Effect of load form and sample size on volume of high s。金属材料的表面光洁度是影响其疲劳寿命的
【参考文献】：
期刊论文
[1]加速贝氏体相变研究方法综述[J]. 杨志南,赵晓洁,张福成,李艳国,龙晓燕,张明. 燕山大学学报. 2018(06)
[2]基于位错密度演化的高频振动时效微观机理[J]. 顾邦平,胡雄,徐冠华,赖金涛,潘龙. 稀有金属材料与工程. 2018(08)
[3]Quantitative Analysis of the Crystallographic Orientation Relationship Between the Martensite and Austenite in Quenching–Partitioning–Tempering Steels[J]. Ke Zhang,Ping Liu,Wei Li,Feng-Cang Ma,Yong-Hua Rong. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(06)
[4]铝合金焊接接头超高周疲劳性能研究进展[J]. 金辉,何柏林. 轻金属. 2017(06)
[5]Ultrastrong steel via minimal lattice misfit and high-density nanoprecipitation[J]. Science Foundation in China. 2017(02)
[6]Twin structure of the lath martensite in low carbon steel[J]. Pan Zhang,Yulin Chen,Wenlong Xiao,Dehai Ping,Xinqing Zhao. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(02)
[7]低合金多相钢中残余奥氏体对塑性和韧性的影响[J]. 谢振家,尚成嘉,周文浩,吴彬彬. 金属学报. 2016(02)
[8]铁素体/贝氏体双相X80管线钢疲劳性能研究[J]. 乔桂英,唐雷,张文雷,赵作鹏,廖波. 燕山大学学报. 2015(06)
[9]70Si3Mn钢中无碳化物贝氏体组织及其性能研究[J]. 赵佳莉,杨志南,张福成. 燕山大学学报. 2015(03)
[10]中国制造2025:从工业大国到工业强国[J]. 王喜文. 物联网技术. 2015(05)
硕士论文
[1]耐磨马氏体/贝氏体复相灰铸铁组织特点及强化机制的研究[D]. 邢军柏.吉林大学 2007
本文编号：3446330
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
间隙固溶体(a)和置换固溶体(b)、(c)示意图
燕山大学工学博士学位论文或者自回火过程中，Si 元素可有效的推迟渗碳体的wt.%时，低碳马氏体钢可在较高温度(350 °C 左右)性增加的 -碳化物。体钢进行回火处理是必要的热处理步骤，但众所周复杂的，它伴随着碳化物的析出及碳过饱和马氏体这个复杂的过程一般包括三个阶段[42,44]。第一阶段~ 200 °C 之间时，马氏体晶体内会析出过渡碳化物碳化物[46]。第二阶段，通常发生在回火温度介于 发生向渗碳体和铁素体混合物的转变[42,44]。第三阶素体—奥氏体转变开始温度(Ac1)时[42,44]，此时，过
图 1-3 疲劳微裂纹形成模型Figure 1-3 Model for fatigue microcrack formation材料尺寸不同，在相同应力载荷下的高应力区体同应力载荷下的高应力区体积也就越小。材料有利于疲劳寿命的提高。图 1-4 载荷形式及试样尺寸对高应力区体积的影响 Effect of load form and sample size on volume of high s。金属材料的表面光洁度是影响其疲劳寿命的
【参考文献】：
期刊论文
[1]加速贝氏体相变研究方法综述[J]. 杨志南,赵晓洁,张福成,李艳国,龙晓燕,张明. 燕山大学学报. 2018(06)
[2]基于位错密度演化的高频振动时效微观机理[J]. 顾邦平,胡雄,徐冠华,赖金涛,潘龙. 稀有金属材料与工程. 2018(08)
[3]Quantitative Analysis of the Crystallographic Orientation Relationship Between the Martensite and Austenite in Quenching–Partitioning–Tempering Steels[J]. Ke Zhang,Ping Liu,Wei Li,Feng-Cang Ma,Yong-Hua Rong. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(06)
[4]铝合金焊接接头超高周疲劳性能研究进展[J]. 金辉,何柏林. 轻金属. 2017(06)
[5]Ultrastrong steel via minimal lattice misfit and high-density nanoprecipitation[J]. Science Foundation in China. 2017(02)
[6]Twin structure of the lath martensite in low carbon steel[J]. Pan Zhang,Yulin Chen,Wenlong Xiao,Dehai Ping,Xinqing Zhao. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(02)
[7]低合金多相钢中残余奥氏体对塑性和韧性的影响[J]. 谢振家,尚成嘉,周文浩,吴彬彬. 金属学报. 2016(02)
[8]铁素体/贝氏体双相X80管线钢疲劳性能研究[J]. 乔桂英,唐雷,张文雷,赵作鹏,廖波. 燕山大学学报. 2015(06)
[9]70Si3Mn钢中无碳化物贝氏体组织及其性能研究[J]. 赵佳莉,杨志南,张福成. 燕山大学学报. 2015(03)
[10]中国制造2025:从工业大国到工业强国[J]. 王喜文. 物联网技术. 2015(05)
硕士论文
[1]耐磨马氏体/贝氏体复相灰铸铁组织特点及强化机制的研究[D]. 邢军柏.吉林大学 2007
本文编号：3446330
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3446330.html
