V微合金化动车组车轴用钢的组织与性能研究

发布时间：2024-04-20 22:29

　　在“一带一路”政策的指引下,作为中国制造的名片,中国标准动车组肩负着带动出口的品牌责任,其关键部件车轴的国产化及对高寒地区等全球环境的适应性是最重要的考虑因素。在高速运转状态下,动车组车轴承受着交变动载荷且受力情况复杂,为保证铁路运输的安全,高速车轴用钢必须具有足够高的强度、低温冲击韧性功以及较低的韧脆转变温度。本文采用V、Nb微合金化和热处理工艺优化来调控高速车轴钢的奥氏体晶粒和显微组织,进而获得优异的综合力学性能;系统研究了0.05V钢、0.17V钢和0.18V-0.04Nb钢在不同调质处理工艺参数下的、奥氏体晶粒和显微组织特性及其力学性能,讨论了强韧化机理,取得如下主要研究结果:研究了0.05V钢经900℃淬火后在600℃-675℃回火1h或4h后的微观组织演变及力学性能。随着回火温度的升高及回火时间的延长,0.05V钢中部分马氏体板条发生溶解,并伴有大量的合金碳化物析出,强度随之降低,而冲击韧性则明显提高。对比研究了淬火(奥氏体化)温度对0.05V钢、0.17V钢和0.18V-0.04Nb钢奥氏体晶粒尺寸的影响,并对比分析了差异。研究发现(1)随温度升高,奥氏体晶粒粗化,但0....

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1钢的强度随温度变化示意图

/MPaRm/MPaA/%纵向（J）-40℃KU22mm缺口20℃KU25mm缺口-40℃2mm420650-800≥18-≥50450680-850≥18≥30≥50温脆性脆转变现象方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合由韧性状态转变为脆....

图1-2钢的韧脆转变温度示意图

由于钢材的韧性对温度敏感，需要进行系列冲击试验，表征冲击吸收功和脆性断面率随温度的变化，其关系如图1-2所示。为了保证低温用钢的安全性，确定了最低作业温度，即韧脆转变温度，其确定方法有两种：一是当冲击吸收功达到上平台的50%所对应的温度（ETT50），二是脆性断面率为50%....

图1-3合金元素对钢材韧脆转变温度的影响

图1-3合金元素对钢材韧脆转变温度的影响[25]通过对上图进行分析可知，Mn、Ni元素能够降低钢材的韧脆转变温度，乎没有影响；Ti、V之类的微合金元素含量较低时会提高钢的韧脆转变温界含量后，才会降低韧脆转变温度；其它元素如Cr、Cu、Mo等元素都会地提高韧脆转变温度，....

图1-4控制轧制中Nb的作用[38]

1.4合金元素Nb、V的作用大量的实践证明，钢材的合金化可以有效地细化晶粒尺寸。添加的合金元素种类不同，其作用机理也不同。例如：W，Mo等固溶合金元素能提高钢的再结晶温度，并能在一定温度下能降低晶粒的长大速度;添加合金元素Mn和Ni可以降低相变温度；加入强碳....

本文编号：3960024