B含量及QP工艺对高硼铁基耐磨合金组织和力学性能的影响

发布时间：2021-01-31 21:02

　　传统耐磨材料主要以碳化物作为耐磨骨架,但其存在着韧性和耐磨性不足等问题。本文在此基础上,提出以硬度更高、稳定性更好的硼化物作为耐磨骨架,以高强韧性的马氏体为基体的高硼铁基耐磨合金,并以硼为主要合金元素替代铬、钼、镍等贵重合金元素的新型耐磨材料,具有生产成本低,成型工艺性好等优点。但由于合金组织中硼化物呈连续网状分布,严重割裂基体,导致合金冲击韧性差。本文采用改变合金中硼含量和对合金进行Q&P工艺等方法,来改善合金的冲击韧性和耐磨性。合金中硼含量分别为1.6wt%（1#）、1.9wt%（2#）和2.2wt%（3#）,在研究其铸态组织和力学性能基础上,阐明了Q&P工艺对合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,1#、2#和3#试样的铸态组织由铁素体、马氏体、残余奥氏体和硼化物组成。硼化物呈连续网状分布,主要为Fe2B和Fe23（B,C）6。1#、2#和3#铸态试样中硼化物的体积分数分别为21.3%、26.6%和29.7%,残余奥氏体的体积分数分别为10%、9.8%和11.8%。Q&P热处理后,合金中硼化物仍为Fe2B和Fe23（B,C）6,组织中无铁素体,但出现了次生... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 耐磨材料
        1.2.1 铬系耐磨合金钢
        1.2.2 锰系耐磨合金钢
        1.2.3 抗磨白口铸铁
    1.3 Fe-B-C耐磨材料的研究现状
        1.3.1 硼元素在钢中的作用
        1.3.2 Fe-B-C合金韧性的影响因素
        1.3.3 磨料磨损机理及对耐磨材料的要求
        1.3.4 Fe-B-C合金的研究现状
    1.4 TRIP效应和残余奥氏体
    1.5 本论文的研究目的、意义及内容
第2章 试样的制备和分析方法
    2.1 合金成分设计
        2.1.1 相图分析
        2.1.2 合金成分设计和各元素的作用
    2.2 高硼耐磨合金的熔铸
    2.3 合金的组织观察和物相分析
        2.3.1 合金的组织观察
        2.3.2 合金的物相分析
        2.3.3 合金残余奥氏体体积分数的测量
    2.4 合金的性能检测
        2.4.1 洛氏硬度
        2.4.2 维氏硬度
        2.4.3 冲击韧性
        2.4.4 耐磨性
    2.5 热处理工艺设计
第3章 高硼铁基耐磨合金的铸态组织和力学性能
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 高硼铁基耐磨合金的凝固组织
        3.2.2 高硼铁基耐磨合金的力学性能
    3.3 本章小结
第4章 热处理对高硼铁基耐磨合金组织和力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 奥氏体化温度对合金组织和力学性能的影响
        4.2.2 奥氏体化时间对合金组织和力学性能的影响
        4.2.3 碳配分温度对合金组织和力学性能的影响
    4.3 本章小结
第5章 高硼铁基耐磨合金的磨损性能研究
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 铸态高硼铁基耐磨合金的磨损性能
        5.2.2 热处理对高硼铁基耐磨合金磨损性能的影响
    5.3 本章小结
第6章 全文总结
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]两相区位错增殖对Mn元素配分及低碳钢贝氏体组织的影响[J]. 陈连生,李跃,张明山,田亚强,郑小平,徐勇,张士宏.  金属学报. 2017(11)
[2]铝含量对Fe-12Cr-1.5B-Al合金凝固组织和硬度的影响[J]. 鞠江,符寒光,程美洁,符定梅,雷永平.  材料热处理学报. 2016(09)
[3]Fe-C-B合金耐磨性能的研究[J]. 赵国荣,黎振华,刘美红,李飞,何正员.  铸造技术. 2016(07)
[4]TRIP效应主要影响因素的研究[J]. 郭宁,王通,徐虹,孟凡响,于丰闻,刘兆翔.  汽车工艺与材料. 2016(02)
[5]硼含量及热处理对铁基耐磨合金摩擦磨损性能的影响[J]. 包蕴斌,叶旭初,陈川辉,柏杨.  热加工工艺. 2015(20)
[6]高硼低碳钛氮耐磨铸造合金的试验研究[J]. 张艳玲,蒋桂芝,王守忠.  热加工工艺. 2015(11)
[7]淬火工艺对Fe-Cr-B合金显微组织和硬度的影响[J]. 杜忠泽,李颖,符寒光,刘锋,张虎.  材料热处理学报. 2014(S2)
[8]铬对亚共晶Fe-C-B合金组织与力学性能的影响[J]. 邓培凯,黎振华,岑启宏,刘美红.  材料热处理学报. 2013(12)
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博士论文
[1]Fe-Cr-B-C系高硼铁基合金硬质相形态控制及其对性能影响研究[D]. 师晓莉.昆明理工大学 2016
[2]高强度Q&P钢和Q-P-T钢的研究[D]. 钟宁.上海交通大学 2009

硕士论文
[1]铸造高硼高速钢相图计算及其显微组织研究[D]. 杨勇维.北京工业大学 2017
[2]低碳高强Q&P钢制备工艺研究[D]. 赵远.河北联合大学 2014



本文编号：3011569