ZGMn13热处理工艺对其组织与性能的影响
发布时间：2021-04-01 20:40
高锰钢作为一种优秀的耐磨材料,具有良好的韧性和加工硬化能力。即钢在受到强烈的冲击载荷作用下,其表面快速硬化,而内部仍保持良好的韧性。故高锰钢广泛应用于矿山、冶金、铁路、建材、电力、煤炭等大型机械装备中,如大型鄂式破碎机的鄂板、大型圆锥破碎机的破碎椎体、大型挖掘机的铲齿等。本实验通过采用OLYMPUS-GX71金相显微镜、Hitachi S-4800II扫描电镜、RJX-8-13型高温箱式电阻炉、JB-300B型冲击试验机、MC010-HBE-3000电动布式硬度计、台式全谱直读光谱仪(FOUNDRY-MASTER Xpert)、MLD-10动载磨料磨损试验机等设备对经过不同热处理工艺处理的ZGMn13进行研究,来探讨不同热处理工艺对ZGMn13组织与性能的影响。铸态高锰钢的组织以奥氏体为基体、同时含有大量碳化物与珠光体,及少量的磷共晶。钢中的碳化物大量存在于晶内与晶界处,呈条状、针状或网状,其类型主要为(Fe,Mn)3C。水韧处理后的高锰钢,碳化物全部溶解进奥氏体组织,得到单相奥氏体组织。由于水韧处理后钢的加工硬化特性不明显,为了改善水韧处理后钢的组织与性能,须对钢进行时效处理。经过时效处理的高锰钢,其组织从新弥散析出碳化物,此时碳化物的析出程度与钢的时效温度及保温时间有关。经过实验分析,高锰钢经1050℃/0.5h+550℃/1h热处理后的综合性能最好,其冲击韧性为95J/cm-2,硬度值为HB331,冲击断口的断裂呈现河流花样,此时韧窝细小均匀,呈纤维状。且高锰钢磨损失重量降低了大约67%,同时摩擦磨损表面划痕少且浅,没有出现剥落现象,整洁度达到最高,说明此时钢的耐磨性最好。
本文编号：1796214
【学位授予单位】：沈阳大学辽宁省
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【页数】：63
文章目录
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 高锰钢的研究现状
1.3 高锰钢的组织与性能
1.3.1 高锰钢的组织
1.3.2 高锰钢的性能
1.4 化学元素对高锰钢性能的影响
1.5 高锰钢的热处理
1.5.1 高锰钢的水韧处理
1.5.2 高锰钢的时效处理
1.6 高锰钢的加工硬化
1.7 本课题研究的背景与意义
第2章 实验过程与方法
2.1 实验设备
2.1.1 熔炼设备
2.1.2 检测设备
2.2 实验钢的制备
2.2.1 高锰钢的成分设计
2.2.2 高锰钢的熔炼
2.2.3 钢的浇注
2.3 热处理
2.4 组织分析及性能测试
2.4.1 金相观察
2.4.2 扫描电镜观察（SEM）
2.4.3 硬度测试
2.4.4 拉伸试验
2.4.5 冲击韧性
2.4.6 摩擦磨损实验
第3章 高锰钢热处理工艺的研究
3.1 常用高锰钢的热处理工艺
3.2 高锰钢的成分及金相组织分析
3.2.1 实验钢成分分析
3.2.2 铸态组织
3.3 高锰钢的水韧处理工艺
3.3.1 热处理中钢的表面脱碳
3.3.2 水韧处理对钢组织的影响
3.4 高锰钢的时效处理
3.4.1 时效处理工艺
3.4.2 时效处理对钢组织的影响
3.5 本章小节
第4章 高锰钢力学性能的研究
4.1 水韧处理对钢的力学性能的影响
4.1.1 硬度
4.1.2 拉伸机理
4.2 时效处理对其力学性能的影响
4.3 本章小节
第5章 高锰钢耐磨性研究
5.1 磨损概况
5.1.1 磨料磨损
5.1.2 黏着磨损
5.1.3 疲劳磨损
5.1.4 腐蚀磨损
5.2 高锰钢摩擦磨损实验
5.3 钢的磨损表面分析
5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢
参考文献
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本文编号：1796214
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