40Cr轧制过程组织的转变规律与细化研究
发布时间：2021-10-29 20:40
40Cr中碳钢广泛应用于大型机械设备轴类和齿轮类零件。作为典型的高强度钢铁材料,相较于传统钢铁材料生产成本低,资源能耗小,研究其轧制过程中组织的转变规律以及强韧性具有重要意义。对40Cr中碳钢进行计算模拟,通过热轧、温轧和退火实验,研究了轧制工艺与退火工艺对40Cr中碳钢组织与性能的影响规律,并通过显微硬度和拉伸实验分析了各种工艺对实验钢力学性能的影响,主要研究结果如下:经过热轧实验得出温度、压下率相同的情况下,轧制道次多的试样比轧制道次少的试样得到的铁素体晶粒尺寸更加细小。压下率、轧制道次相同的情况下,轧制温度越高,得到的铁素体晶粒尺寸更加细小。相同轧制条件下,轧后冷却方式对40Cr中碳钢的显微组织与力学性能有较大的影响。轧后空冷正火得到的组织为铁素体和珠光体,强度和硬度较低,但塑性和韧性较好;轧后水冷淬火得到的组织为铁素体和马氏体,强度和硬度较高,但是塑性和韧性较差。经过550℃温轧后,4组试样的铁素体平均晶粒尺寸分别为、1.10μm、1.45μm、1.14μm;显微硬度值分别为39.4HRC、39.1HRC、38.7HRC、38.2HRC。由此可见,40Cr中碳钢经过5道次80%...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
形变强化相变工艺示意图
匝?戏直鹎懈钕?mm×10mm×10mm的试样，然后分别用180目、320目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目、2500目、3000目的砂纸依次打磨，保证试样表面无明显划痕，然后进行机械抛光，使得试样观察面为光滑镜面。下一步对试样进行电解抛光。本次热轧态、温轧态以及退火后电解抛光所用的抛光液均是由80%酒精溶液、15%高氯酸和5%甘油组成，电解电压为28V，电解电流为0.1A，电解时间15s。进行电解前向电解液中加入适量的液氮降低电解液温度，使温度维持在0℃，保持电流稳定，等液氮完全挥发时再进行电解抛光。图4为电解腐蚀装备图。图4电解抛光装置示意图Fig.4Schematicdiagramofsetupforelectrolyticpolishing在电解腐蚀过程中将阴极板放入电解液底部，阳极夹持试样，保证试样与阴极板平行。通过控制试样与阴极板之间的距离来调控电流的大校所有试样把轧向方
匝??行电解抛光。然后用布洛维显微硬度计测量各个试样的洛氏硬度。旋转压头，使压头压入试样表面，当硬度仪发出声响之后，卸载载荷。这是显微硬度仪将会自动的给出材料硬度值。为了实验的严谨性，每个试样测量多个硬度值，排除个别误差造成的异常数据，试样最终的硬度值用剩余的数据的平均值来表示。2.4.2室温拉伸性能测试为测量、比较实验钢的强韧性，对实验钢进行室温拉伸性能测试。室温拉伸实验按照美国金属材料拉伸实验测试标准，利用电火花线切割机将40Cr实验钢热轧板、温轧板及退火板沿轧制方向切割成骨型试样，如图5所示（单位：mm），其中拉伸试样的厚度为1mm。图5拉伸试样尺寸Fig.5Thesizeoftensilespecimen拉伸实验在具备DIC功能的Instron电子万能试验机上进行，其中DIC相机图像拍摄的采集间隔为500ms。图像由Vic-2D软件处理，图像相关性的像素子集设定为15×15。拉伸前使用180目、320目、600目、1000目、1500目的砂纸依次对拉伸试样进行打磨，将试样表面以及倒角处的氧化层打磨干净，消除氧化铁皮对试样拉伸性能的影响，增加实验的准确性。将打磨好的试样表面上均匀地喷涂上一层
【参考文献】：
期刊论文
[1]退火时间对0.4C-1.0Cr-0.2Mo钢冷轧后组织与性能的影响[J]. 杨明维,杨丽娜,冯运莉. 金属热处理. 2019(05)
[2]退火保温时间对温轧后中碳Cr-Mo钢组织转变的影响[J]. 宋卓斐,孔鹏飞,冯运莉,万德成. 热加工工艺. 2019(06)
[3]保温时间对中碳Cr-Mo钢力学性能的影响[J]. 宋卓斐,史永振,冯运莉,万德成,李杰. 热加工工艺. 2019(04)
[4]中碳马氏体钢经不同温度温轧后的组织与性能分析[J]. 刘天宇,冯运莉,薛瑞锋. 钢铁钒钛. 2018(03)
[5]退火工艺对中碳钢热轧板组织和力学性能的影响[J]. 杨登翠,冯运莉,王晓静. 热加工工艺. 2017(20)
[6]加强钢铁行业与装备制造业协同创新推进钢铁行业转型升级与绿色发展[J]. 王国栋. 冶金设备. 2016(04)
[7]中碳马氏体钢温轧和退火过程中的组织演变[J]. 马占军,冯运莉,赵欣,王明明. 热加工工艺. 2016(15)
[8]初始组织对双向温轧中碳钢组织演变的影响[J]. 王明明,宁江利,冯运莉,郑申白,李杰. 金属热处理. 2016(07)
[9]Relation of martensite-retained austenite and its effect on microstructure and mechanical properties of the quenched and partitioned steels[J]. WANG Cun Yu,CHANG Ying,LI Xiao Dong,ZHAO Kun Min,DONG Han. Science China（Technological Sciences）. 2016(05)
[10]先进高强度汽车用钢的研究进展[J]. 郑花. 价值工程. 2016(01)
博士论文
[1]基于形变强化相变的微合金钢组织超细化研究[D]. 李新城.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]低碳低合金高强钢超细组织制备及其性能研究[D]. 李松祥.燕山大学 2012
[2]碳含量对马氏体温轧组织及力学性能的影响[D]. 陈一.燕山大学 2012
本文编号：3465359
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
形变强化相变工艺示意图
匝?戏直鹎懈钕?mm×10mm×10mm的试样，然后分别用180目、320目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目、2500目、3000目的砂纸依次打磨，保证试样表面无明显划痕，然后进行机械抛光，使得试样观察面为光滑镜面。下一步对试样进行电解抛光。本次热轧态、温轧态以及退火后电解抛光所用的抛光液均是由80%酒精溶液、15%高氯酸和5%甘油组成，电解电压为28V，电解电流为0.1A，电解时间15s。进行电解前向电解液中加入适量的液氮降低电解液温度，使温度维持在0℃，保持电流稳定，等液氮完全挥发时再进行电解抛光。图4为电解腐蚀装备图。图4电解抛光装置示意图Fig.4Schematicdiagramofsetupforelectrolyticpolishing在电解腐蚀过程中将阴极板放入电解液底部，阳极夹持试样，保证试样与阴极板平行。通过控制试样与阴极板之间的距离来调控电流的大校所有试样把轧向方
匝??行电解抛光。然后用布洛维显微硬度计测量各个试样的洛氏硬度。旋转压头，使压头压入试样表面，当硬度仪发出声响之后，卸载载荷。这是显微硬度仪将会自动的给出材料硬度值。为了实验的严谨性，每个试样测量多个硬度值，排除个别误差造成的异常数据，试样最终的硬度值用剩余的数据的平均值来表示。2.4.2室温拉伸性能测试为测量、比较实验钢的强韧性，对实验钢进行室温拉伸性能测试。室温拉伸实验按照美国金属材料拉伸实验测试标准，利用电火花线切割机将40Cr实验钢热轧板、温轧板及退火板沿轧制方向切割成骨型试样，如图5所示（单位：mm），其中拉伸试样的厚度为1mm。图5拉伸试样尺寸Fig.5Thesizeoftensilespecimen拉伸实验在具备DIC功能的Instron电子万能试验机上进行，其中DIC相机图像拍摄的采集间隔为500ms。图像由Vic-2D软件处理，图像相关性的像素子集设定为15×15。拉伸前使用180目、320目、600目、1000目、1500目的砂纸依次对拉伸试样进行打磨，将试样表面以及倒角处的氧化层打磨干净，消除氧化铁皮对试样拉伸性能的影响，增加实验的准确性。将打磨好的试样表面上均匀地喷涂上一层
【参考文献】：
期刊论文
[1]退火时间对0.4C-1.0Cr-0.2Mo钢冷轧后组织与性能的影响[J]. 杨明维,杨丽娜,冯运莉. 金属热处理. 2019(05)
[2]退火保温时间对温轧后中碳Cr-Mo钢组织转变的影响[J]. 宋卓斐,孔鹏飞,冯运莉,万德成. 热加工工艺. 2019(06)
[3]保温时间对中碳Cr-Mo钢力学性能的影响[J]. 宋卓斐,史永振,冯运莉,万德成,李杰. 热加工工艺. 2019(04)
[4]中碳马氏体钢经不同温度温轧后的组织与性能分析[J]. 刘天宇,冯运莉,薛瑞锋. 钢铁钒钛. 2018(03)
[5]退火工艺对中碳钢热轧板组织和力学性能的影响[J]. 杨登翠,冯运莉,王晓静. 热加工工艺. 2017(20)
[6]加强钢铁行业与装备制造业协同创新推进钢铁行业转型升级与绿色发展[J]. 王国栋. 冶金设备. 2016(04)
[7]中碳马氏体钢温轧和退火过程中的组织演变[J]. 马占军,冯运莉,赵欣,王明明. 热加工工艺. 2016(15)
[8]初始组织对双向温轧中碳钢组织演变的影响[J]. 王明明,宁江利,冯运莉,郑申白,李杰. 金属热处理. 2016(07)
[9]Relation of martensite-retained austenite and its effect on microstructure and mechanical properties of the quenched and partitioned steels[J]. WANG Cun Yu,CHANG Ying,LI Xiao Dong,ZHAO Kun Min,DONG Han. Science China（Technological Sciences）. 2016(05)
[10]先进高强度汽车用钢的研究进展[J]. 郑花. 价值工程. 2016(01)
博士论文
[1]基于形变强化相变的微合金钢组织超细化研究[D]. 李新城.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]低碳低合金高强钢超细组织制备及其性能研究[D]. 李松祥.燕山大学 2012
[2]碳含量对马氏体温轧组织及力学性能的影响[D]. 陈一.燕山大学 2012
本文编号：3465359
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3465359.html
