35CrMo截齿材料热处理工艺优化研究
发布时间：2021-11-15 03:10
通过热处理工艺优化实验、力学性能检测和显微组织分析、扫描电镜冲击试样断口形貌观察等研究了不同的热处理工艺对35CrMo截齿钢组织和性能的影响。实验结果表明,硬度法测定35CrMo钢的Ac1和Ac3相变转变温度分别为750℃和800℃。随淬火温度的提高,高温回火后实验材料的强度、硬度呈下降趋势,最佳淬火温度为800℃。35CrMo截齿钢800℃以下加热淬火,高温回火后实验材料的组织主要为索氏体和少量的细块状铁素体,超过800℃加热淬火高温回火后实验材料组织为索氏体组织。800℃加热不同时间保温,冲击功在保温40min时出现峰值,实验材料最佳加热淬火工艺为800℃×40min。800℃加热,不同加热保温时间实验材料组织粗化倾向不明显,高温回火后实验材料的冲击断口均为韧性断裂断口形貌,冲击断口存在少量硫化物和氧化物夹杂物。800℃×40min加热淬火不同温度回火,随回火温度的升高,实验材料的硬度及抗拉强度呈下降的趋势,300℃回火出现回火脆性。500℃回火,随回火保温时间的增加,实验材料的硬度和强度有下降的趋势,但下降幅度不大,最佳回火工艺为500℃×2h回火,获得的力学性能为Rm1254M...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
5CrMo钢制造截齿的失效形貌
西安工业大学硕士学位论文镐形截齿是沿着采煤机或掘进机的滚筒切向安装的截齿，截齿与煤岩接触时，主要是于截齿尖的切割作用使煤岩层破碎。镐形截齿形状简单，对脆性以及裂缝较多煤岩更为用，对其切割原理进行分析，发现截齿在工作过程中可实现自动磨锐[16,17]。目前，镐形齿的使用比较普遍，当前绝大多数的采煤机滚筒上装载的都是镐形截齿。
实验结果显示，热喷涂处理后的截齿的表面硬度以及耐磨性都得到明显的改善，而合力学性能也得到了改善，喷涂处理后的截齿的使用寿命比不喷涂的高 10 倍左右。，截齿在喷涂工艺之前，需要进行预处理，否则喷涂技术达不到预期效果。2）熔覆技术 熔覆技术和热喷涂技术相类似，熔覆技术是在基体表面熔覆一层涂层材料的表面改性。涂层的性能和成分与基体完全不同，涂层通常具有高耐磨，耐腐蚀化的性能[69,70,71]。熔覆技术包括激光熔覆、等离子熔覆以及电子束熔覆等。激光熔覆耐磨层图片如图 1.3(b)所示。采用激光熔覆技术，对采煤机 35CrMnSi 截齿的端部熔层厚度为 1.5～2mm 耐磨层，测定后发现熔覆部位的硬度达到 65HRC，远高于煤炭中对截齿表面的 HRC40 的规定，截齿的使用寿命提高了 3～5 倍[72]。等离子熔覆技是用等离子束作为热源，然后使金属材料表层具有耐磨性，耐腐蚀以及良好的耐冲击新型材料表面改性技术。苏伦昌[73]等人利用激光熔覆技术在 42CrMo 截齿的齿体表面高耐磨颗粒增强铁基复合粉末进行表面强化，由磨损实验研究发现，42CrMo 齿体质重比熔覆层高 1.8 倍。熔覆技术已经成为优质、高效、且价格相对低廉的一种新的表性技术。
【参考文献】：
期刊论文
[1]42CrMo矿用截齿强化技术的研究与探讨[J]. 杜学芸,许金宝,常广青,澹台凡亮. 热喷涂技术. 2017(04)
[2]35CrMo截齿失效原因分析与预防[J]. 徐芳芳,程巨强. 煤矿机械. 2016(11)
[3]超粗晶粒硬质合金截齿性能表征参数的探讨[J]. 张颢,钟耿,赵东. 凿岩机械气动工具. 2016(03)
[4]矿用截齿失效形式及对策[J]. 赵丽娟,田震,郭辰光. 金属热处理. 2015(06)
[5]延长矿用截齿使用寿命的技术途径[J]. 王保国. 金属加工(热加工). 2014(S2)
[6]采煤机滚筒失效原因与对策[J]. 王河山,俎付生. 煤炭技术. 2014(06)
[7]45钢亚温淬火工艺对组织性能影响的研究[J]. 裴广州,杨泽民,崔建忠. 能源与节能. 2014(05)
[8]矿用截齿激光熔覆高耐磨颗粒增强铁基复合涂层的性能研究[J]. 苏伦昌,董春春,杜学芸,杨帆,张林清. 矿山机械. 2014(03)
[9]采煤机用截齿失效分析及提高其性能的新技术研究[J]. 万欣娣,罗娜. 铸造技术. 2013(11)
[10]国内外采煤截齿合金的现状与发展[J]. 刘华平,余立新,陆庆忠. 粉末冶金工业. 2013(04)
硕士论文
[1]钎焊层关键参数对镐形截齿力学性能的影响研究[D]. 刘金娃.西安科技大学 2017
[2]矿用截齿失效分析及工程应用研究[D]. 何泠.中北大学 2016
[3]矿用截齿结构材料分析及其齿头性能研究[D]. 王海鹏.中北大学 2016
[4]重载铁路用新型贝氏体钢组织性能研究[D]. 熊师兵.西华大学 2016
[5]掘进机镐形截齿磨损机理及其影响因素研究[D]. 宇祺.太原理工大学 2016
[6]等离子熔敷TiC/γ-Ni耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研究[D]. 韩云龙.北京交通大学 2015
[7]WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的摩擦磨损及切削性能研究[D]. 肖雄.湖南科技大学 2015
[8]采煤机截齿耐磨堆焊研究[D]. 张见全.中国矿业大学 2014
[9]矿用镐形截齿的磨损失效分析及结构优化[D]. 解淇凯.安徽理工大学 2014
[10]超细晶WC-Co硬质合金的制备、显微组织及力学性能研究[D]. 欧小琴.中南大学 2013
本文编号：3495909
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
5CrMo钢制造截齿的失效形貌
西安工业大学硕士学位论文镐形截齿是沿着采煤机或掘进机的滚筒切向安装的截齿，截齿与煤岩接触时，主要是于截齿尖的切割作用使煤岩层破碎。镐形截齿形状简单，对脆性以及裂缝较多煤岩更为用，对其切割原理进行分析，发现截齿在工作过程中可实现自动磨锐[16,17]。目前，镐形齿的使用比较普遍，当前绝大多数的采煤机滚筒上装载的都是镐形截齿。
实验结果显示，热喷涂处理后的截齿的表面硬度以及耐磨性都得到明显的改善，而合力学性能也得到了改善，喷涂处理后的截齿的使用寿命比不喷涂的高 10 倍左右。，截齿在喷涂工艺之前，需要进行预处理，否则喷涂技术达不到预期效果。2）熔覆技术 熔覆技术和热喷涂技术相类似，熔覆技术是在基体表面熔覆一层涂层材料的表面改性。涂层的性能和成分与基体完全不同，涂层通常具有高耐磨，耐腐蚀化的性能[69,70,71]。熔覆技术包括激光熔覆、等离子熔覆以及电子束熔覆等。激光熔覆耐磨层图片如图 1.3(b)所示。采用激光熔覆技术，对采煤机 35CrMnSi 截齿的端部熔层厚度为 1.5～2mm 耐磨层，测定后发现熔覆部位的硬度达到 65HRC，远高于煤炭中对截齿表面的 HRC40 的规定，截齿的使用寿命提高了 3～5 倍[72]。等离子熔覆技是用等离子束作为热源，然后使金属材料表层具有耐磨性，耐腐蚀以及良好的耐冲击新型材料表面改性技术。苏伦昌[73]等人利用激光熔覆技术在 42CrMo 截齿的齿体表面高耐磨颗粒增强铁基复合粉末进行表面强化，由磨损实验研究发现，42CrMo 齿体质重比熔覆层高 1.8 倍。熔覆技术已经成为优质、高效、且价格相对低廉的一种新的表性技术。
【参考文献】：
期刊论文
[1]42CrMo矿用截齿强化技术的研究与探讨[J]. 杜学芸,许金宝,常广青,澹台凡亮. 热喷涂技术. 2017(04)
[2]35CrMo截齿失效原因分析与预防[J]. 徐芳芳,程巨强. 煤矿机械. 2016(11)
[3]超粗晶粒硬质合金截齿性能表征参数的探讨[J]. 张颢,钟耿,赵东. 凿岩机械气动工具. 2016(03)
[4]矿用截齿失效形式及对策[J]. 赵丽娟,田震,郭辰光. 金属热处理. 2015(06)
[5]延长矿用截齿使用寿命的技术途径[J]. 王保国. 金属加工(热加工). 2014(S2)
[6]采煤机滚筒失效原因与对策[J]. 王河山,俎付生. 煤炭技术. 2014(06)
[7]45钢亚温淬火工艺对组织性能影响的研究[J]. 裴广州,杨泽民,崔建忠. 能源与节能. 2014(05)
[8]矿用截齿激光熔覆高耐磨颗粒增强铁基复合涂层的性能研究[J]. 苏伦昌,董春春,杜学芸,杨帆,张林清. 矿山机械. 2014(03)
[9]采煤机用截齿失效分析及提高其性能的新技术研究[J]. 万欣娣,罗娜. 铸造技术. 2013(11)
[10]国内外采煤截齿合金的现状与发展[J]. 刘华平,余立新,陆庆忠. 粉末冶金工业. 2013(04)
硕士论文
[1]钎焊层关键参数对镐形截齿力学性能的影响研究[D]. 刘金娃.西安科技大学 2017
[2]矿用截齿失效分析及工程应用研究[D]. 何泠.中北大学 2016
[3]矿用截齿结构材料分析及其齿头性能研究[D]. 王海鹏.中北大学 2016
[4]重载铁路用新型贝氏体钢组织性能研究[D]. 熊师兵.西华大学 2016
[5]掘进机镐形截齿磨损机理及其影响因素研究[D]. 宇祺.太原理工大学 2016
[6]等离子熔敷TiC/γ-Ni耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研究[D]. 韩云龙.北京交通大学 2015
[7]WC-15%TiC-Co功能梯度硬质合金刀具的摩擦磨损及切削性能研究[D]. 肖雄.湖南科技大学 2015
[8]采煤机截齿耐磨堆焊研究[D]. 张见全.中国矿业大学 2014
[9]矿用镐形截齿的磨损失效分析及结构优化[D]. 解淇凯.安徽理工大学 2014
[10]超细晶WC-Co硬质合金的制备、显微组织及力学性能研究[D]. 欧小琴.中南大学 2013
本文编号：3495909
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