晶粒尺度、碳含量对CrMo钢组织转变与热物性参数的影响
发布时间：2023-04-03 18:37
CrMo钢经过热处理工艺后具有良好的性能,被广泛应用于各类机械部件中。调质、渗碳淬火等是CrMo钢热处理工艺中的重要环节,借助数值模拟对相关工艺进行制定、优化则需要材料组织转变相关参数(Bs、Bf、Ms、Mf等)、热物性参数(α、Cp、λ)的完备数据。相关参数受到材料晶粒尺度、C含量等的影响,采用实验手段测量费时费力且部分非稳态数据难以测得,本文通过对20CrMo和42CrMo两种材料的研究寻找CrMo钢组织转变的相应规律,并通过模型计算得到CrMo钢的热物性参数。CrMo钢晶粒尺度随着保温温度的提高和保温时间的延长而增大,晶粒尺度的长大速率随着保温温度的升高而变大,随着保温时间的延长而降低。本文通过实验数据拟合建立了20CrMo和42CrMo的晶粒长大动力学模型,为后续研究奠定了基础。本文研究了晶粒尺度及C含量对CrMo钢组织转变的影响。20CrMo和42CrMo的Ms、Mf温度和K-M方程的α参数(马氏体转变参数)与lnD以及C含量成线性关系。本文据此建立了C含量在一定范围内的CrMo钢的Ms、Mf温度、α参数与晶粒尺度、C含量之间的关系表达式。CrMo钢奥氏体晶粒尺度的增大也会使...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 奥氏体晶粒长大经典模型与影响因素
1.2.1 抛物线模型
1.2.2 Arrhenius模型
1.2.3 Hillert模型
1.2.4 Sellars模型
1.3 影响奥氏体晶粒长大的因素
1.3.1 保温温度对奥氏体长大的影响
1.3.2 保温时间对奥氏体晶粒长大的影响
1.3.3 第二相粒子对晶粒尺寸的影响
1.3.4 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响
1.4 马氏体相变临界温度的影响因素
1.4.1 冷却速度对Ms点的影响
1.4.2 化学成分对Ms点的影响
1.4.3 淬火空位对Ms点的影响
1.4.4 影响马氏体相变临界温度的其他因素
1.5 贝氏体相变动力学的影响因素
1.5.1 母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
1.5.2 化学成分对贝氏体相变动力学的影响
1.5.3 应力应变对贝氏体相变动力学的影响
1.6 亚点阵模型的发展历史及应用
1.6.1 亚点阵基本模型的提出与改进
1.6.2 亚点阵模型Fe-Cr-Mo-C四元体系的完善
1.6.3 其他体系的亚点阵模型的应用与研究
1.7 本文主要研究内容
第二章 实验方法与计算模型
2.1 实验材料
2.2 晶粒尺度统计方法及材料的制备
2.3 晶粒尺度对相变临界温度的影响实验方法
2.4 比热与热扩散系数的计算模型
2.4.1 fcc和 bcc结构的亚点阵模型
2.4.2 渗碳体的亚点阵模型
2.4.3 比热的计算模型
2.4.4 热扩散系数和热导率的计算模型
2.4.5 计算参数
2.4.6 比热与热扩散系数的实际测量
第三章 CrMo钢晶粒长大动力学的研究
3.1 引言
3.2 保温温度和保温时间对20CrMo奥氏体晶粒尺度的影响
3.3 20CrMo奥氏体晶粒长大动力学
3.4 保温温度和保温时间对42CrMo奥氏体晶粒尺度的影响
3.5 42 CrMo奥氏体晶粒长大动力学
3.6 本章小结
第四章 晶粒尺度对CrMo钢组织相变的影响
4.1 引言
4.2 晶粒尺度对马氏体相变临界温度的影响
4.2.1 20 CrMo母相晶粒尺度对马氏体相变温度、α的影响
4.2.2 42 CrMo母相晶粒尺度对马氏体相变温度、α的影响
4.2.3 CrMo钢马氏体相变温度、α与碳含量的关系
4.3 晶粒尺度、碳含量对贝氏体相变动力学的影响
4.3.1 20 CrMo母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
4.3.2 42 CrMo母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
4.4 本章小结
第五章 CrMo钢比热与热扩散系数的热力学估算
5.1 引言
5.2 不同碳含量CrMo钢比热的计算与分析
5.3 不同含碳量CrMo钢热扩散系数及热导率的计算
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
本文编号：3780932
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 奥氏体晶粒长大经典模型与影响因素
1.2.1 抛物线模型
1.2.2 Arrhenius模型
1.2.3 Hillert模型
1.2.4 Sellars模型
1.3 影响奥氏体晶粒长大的因素
1.3.1 保温温度对奥氏体长大的影响
1.3.2 保温时间对奥氏体晶粒长大的影响
1.3.3 第二相粒子对晶粒尺寸的影响
1.3.4 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响
1.4 马氏体相变临界温度的影响因素
1.4.1 冷却速度对Ms点的影响
1.4.2 化学成分对Ms点的影响
1.4.3 淬火空位对Ms点的影响
1.4.4 影响马氏体相变临界温度的其他因素
1.5 贝氏体相变动力学的影响因素
1.5.1 母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
1.5.2 化学成分对贝氏体相变动力学的影响
1.5.3 应力应变对贝氏体相变动力学的影响
1.6 亚点阵模型的发展历史及应用
1.6.1 亚点阵基本模型的提出与改进
1.6.2 亚点阵模型Fe-Cr-Mo-C四元体系的完善
1.6.3 其他体系的亚点阵模型的应用与研究
1.7 本文主要研究内容
第二章 实验方法与计算模型
2.1 实验材料
2.2 晶粒尺度统计方法及材料的制备
2.3 晶粒尺度对相变临界温度的影响实验方法
2.4 比热与热扩散系数的计算模型
2.4.1 fcc和 bcc结构的亚点阵模型
2.4.2 渗碳体的亚点阵模型
2.4.3 比热的计算模型
2.4.4 热扩散系数和热导率的计算模型
2.4.5 计算参数
2.4.6 比热与热扩散系数的实际测量
第三章 CrMo钢晶粒长大动力学的研究
3.1 引言
3.2 保温温度和保温时间对20CrMo奥氏体晶粒尺度的影响
3.3 20CrMo奥氏体晶粒长大动力学
3.4 保温温度和保温时间对42CrMo奥氏体晶粒尺度的影响
3.5 42 CrMo奥氏体晶粒长大动力学
3.6 本章小结
第四章 晶粒尺度对CrMo钢组织相变的影响
4.1 引言
4.2 晶粒尺度对马氏体相变临界温度的影响
4.2.1 20 CrMo母相晶粒尺度对马氏体相变温度、α的影响
4.2.2 42 CrMo母相晶粒尺度对马氏体相变温度、α的影响
4.2.3 CrMo钢马氏体相变温度、α与碳含量的关系
4.3 晶粒尺度、碳含量对贝氏体相变动力学的影响
4.3.1 20 CrMo母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
4.3.2 42 CrMo母相奥氏体晶粒尺度对贝氏体相变动力学的影响
4.4 本章小结
第五章 CrMo钢比热与热扩散系数的热力学估算
5.1 引言
5.2 不同碳含量CrMo钢比热的计算与分析
5.3 不同含碳量CrMo钢热扩散系数及热导率的计算
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
本文编号：3780932
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3780932.html
