40Cr合金钢不同工况氮气/水雾化淬火高温疲劳及力学性能分析

发布时间：2024-06-02 04:49

　　热处理工艺是当今先进制造技术的重要领域之一,通过改变金属内部微观结构或者表面化学成分,从而赋予或者改善材料的使用性能。氮气／水雾化淬火工艺是一种新型的热处理工艺。以冷却速率快,均匀性好,无环境污染,淬火过程可控的优点受到关注与研究。本论文以中碳合金结构钢40Cr为研究对象,在不同淬火工艺参数条件下进行氮气／水雾化淬火与油淬实验,并将淬火后试件进行拉伸与高温疲劳实验。比较40Cr合金钢在不同的氮气／水雾化淬火工艺处理后疲劳性能和机械性能的变化情况,经过研究得出以下结论：经过氮气／水雾化淬火工艺处理后,试件硬度有明显的提高,且硬度随着水量的增大而增大。抗拉强度也有显著的提高,与水量的变化有正比的关系。氮气／水雾化淬火工艺可以提高40Cr合金钢的疲劳极限,在氮气压力相同的情况下,S-N曲线的分散度随着水量的增大而增大。氮气／水雾化淬火后试件的高温疲劳后断口包含疲劳裂纹源、裂纹扩展区和最终断裂区三部分,且最终断裂区所占断口面积的比例较大。综合研究40Cr合金钢经过氮气／水雾化淬火工艺后的微观组织和力学性能,表明与其他淬火工艺相比,氮气／水雾化淬火工艺可以通过调节水量来进行控制材料的机械和疲劳性...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１氮气／水雲化巧火的实验装置??

?换热系数的大小的主要影响因子，氮气压力对其效果影响能力较弱，但其交互作用对萍??火能力的影响较大ＰＤ１。装置如图１．１所示：??ｒ￡＼??１１１?ｒ?＼?号??ｊ｜??圓乂馬＼?Ｉ??向ｊ库火箱气＃库火装置一?兰涵巧与、雾喷射裝至？．?似新运气寡喷射装至．．??图１．１氮气／水....

图２．?１整套巧火装置图??首先空气皮缩机将空气皮缩到储气罐，储气罐里面的空气可能含有水、油等杂质，??

第二章氮气／水雲化巧火工艺及实验方案设计??氮气／水雾化萍火工艺是Ｗ氮气、水混合雾为冷却介质的新型萍火工艺。工艺过程中??利用高速气体将水流破碎为微小颗粒，形成气雾状混合介质，而后随着氮气高速喷射到??试件表面与其进行热交换从而使试件冷却。??２．１氮气／水雲化痒火工艺介绍??２....

图２．?２洋火设备??本论文的实验工作利用Ｗ上气雾喷射痒火装置进行，整个新型萍火装置包括了升降??台、加热炉、支架、喷嘴及加热控制器组成

?２．１．２氮气／水雲化巧火装置??新型泽火实验装置组成如图２．２所示。??扛＇?ｊ?；?／?ｌｉｎｎｉｍｍｆ?‘?Ｓｍ??圓??ｈ．．真满媒；！??图２．?２洋火设备??本论文的实验工作利用Ｗ上气雾喷射痒火装置进行，整个新型萍火装置包括了升降??台、加热炉、支架、喷嘴及加热控制....

图２．?３水流量、氮气压、愤射距离同津火冷却时间关系图??相关研究表明ＰＷ：不同水量，氮气压，喷射距离对冷却时间有影响

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本文编号：3986878