SUP6弹簧钢脱碳和偏析的实验研究

发布时间：2017-08-11 11:46

  本文关键词：SUP6弹簧钢脱碳和偏析的实验研究

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【摘要】：弹簧钢作为重要的机械设备基础零件制造材料,对其性能的要求非常严格,尤其对其疲劳性能更是如此。在影响该类钢疲劳性能的诸多因素中,脱碳和偏析是两个至关重要的因素。因此本文以汽车卷簧用钢SUP6为研究对象,主要对现场加热前后夹杂物的形貌、大小、成分结构和表面脱碳以及偏析的情况进行检测,比较分析现场加热前后的情况并对现场的加热工艺进行评定。脱碳层演变规律的实验室研究结果表明:保温20min和30min时,随着温度的升高,脱碳层深度由950℃时的45.8um和64.1um逐渐增加到1150℃的160.1um和211.0um,当温度继续升高到1250℃时,保温20min和30min时的脱碳层深度便开始下降到95.4um和136.4um;但当保温时间提高到60min和90min时,脱碳层的深度随温度升高呈单调增大的趋势,由950℃的113.4um和175.1um逐渐上升到320.5um和505um。建立了实验室模拟的随温度时间变化的脱碳层深度计算模型:??K(T)exp(M(T)?t)。偏析特征实验室研究结果表明:当温度由950℃上升到1250℃,保温20min、60min时,偏析带间距由28.6um和20.4um分别下降到20.9um和8.2um,偏析程度均逐渐降低,元素更容易扩散均匀。当保温30min时、偏析带间距由950℃的17.4um上升到1050℃的24.6um,当温度达到1250℃时,偏析带间距下降到21.5um,偏析程度的变化规律随温度的升高而下降,温度为950℃时的带状黑线异常粗大。铸坯偏析的遗传性导致热轧带钢的横向和纵向的中心有带状组织。造成带状组织的主要原因是C元素的偏析,而且连铸坯中的C、Si元素偏析会遗传到热轧带钢中。综合SUP6弹簧钢铸坯的偏析和脱碳两方面的研究结果表明:该铸坯在1100℃下保温30min时,其脱碳层深度和偏析程度有望满足疲劳性能的要求。
【关键词】：SUP6弹簧钢 铸坯 脱碳 偏析
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 引言9
• 1.2 弹簧钢的生产现状和发展前景9-12
• 1.2.1 国内外弹簧钢的生产现状9-10
• 1.2.2 弹簧钢的发展前景10-12
• 1.3 弹簧钢脱碳和偏析的研究现状12-21
• 1.3.1 弹簧钢铸坯质量分析12-17
• 1.3.2 弹簧钢的脱碳17-19
• 1.3.3 弹簧钢的偏析19-21
• 1.4 选题背景和研究内容21-24
• 1.4.1 选题背景21-22
• 1.4.2 研究内容22
• 1.4.3 实验研究思路与方法22-24
• 第二章 SUP6弹簧钢实物质量特征24-38
• 2.1 实验材料和取样方法24-25
• 2.2 原始铸坯质量分析25-30
• 2.2.1 夹杂物特征分析25-29
• 2.2.2 脱碳和偏析特征分析29-30
• 2.3 SUP6弹簧钢铸坯现场加热后的质量特征30-34
• 2.3.1 现场加热后的夹杂物特征30-33
• 2.3.2 现场加热后的脱碳和偏析特征33-34
• 2.4 现场加热工艺对夹杂物的影响34-36
• 2.5 现场加热工艺对脱碳和偏析的影响36
• 2.5.1 现场加热工艺对脱碳的影响36
• 2.5.2 现场加热工艺对偏析的影响36
• 2.6 本章小结36-38
• 第三章 SUP6弹簧钢的表面脱碳规律实验研究38-52
• 3.1 实验材料38
• 3.2 脱碳实验38-42
• 3.2.1 加热温度和保温时间对脱碳的影响实验38-41
• 3.2.2 SUP6钢的脱碳组织形貌41-42
• 3.3 脱碳实验结果讨论与分析42-48
• 3.3.1 保温时间对脱碳的影响42-44
• 3.3.2 加热温度对脱碳的影响44
• 3.3.3 脱碳层深度的计算模型44-45
• 3.3.4 铸坯氧化对脱碳的影响研究45-48
• 3.4 脱碳层减薄的理论初探48-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第四章 SUP6弹簧钢的偏析特征实验研究52-64
• 4.1 实验材料及实验方法52
• 4.2 偏析特征研究52-56
• 4.2.1 宏观特征研究52
• 4.2.2 微观特征研究52-56
• 4.3 带状组织的表征方法56-57
• 4.4 加热工艺对弹簧钢连铸坯中心偏析的影响研究57-63
• 4.4.1 原始铸坯加热前后的偏析研究57
• 4.4.2 加热工艺对弹簧钢铸坯偏析的影响研究57-61
• 4.4.3 脱碳和偏析之间关系的研究61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 在校研究成果71

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1 赵丹丹;SUP6弹簧钢脱碳和偏析的实验研究[D];安徽工业大学;2016年

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本文编号：655957