尺寸稳定化退火对车窗绳组织和性能的影响

发布时间：2017-08-06 05:21

  本文关键词：尺寸稳定化退火对车窗绳组织和性能的影响

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【摘要】：由于汽车行业的快速发展、汽车需求量的逐年递增,用户对汽车性能的深入了解,对汽车质量要求的提升日趋明显。作为汽车重要零配件的车窗绳,用户及生产厂家均有提出更高性能质量及使用寿命的要求。本文研究了日本神户钢材原料KSC72A的性能,并用此原料制作车窗绳。针对车窗绳的使用寿命、尺寸稳定性入手,提出运用退火工艺探索车窗绳组织、性能的变化。本文中采用光学金相显微镜、拉伸机、扫描电镜研究了退火前后车窗绳原料的性能及组织变化。通过采用疲劳实验机、光栅测长仪研究了退火前后车窗绳疲劳性能及尺寸稳定性的变化规律。提出实验条件下的最佳热处理工艺,为后续生产提供工艺参数。通过对车窗绳原料及成品进行不同组合的稳定化退火处理,研究结果表明:拉拔态72A钢丝在稳定化退火时,其抗拉强度先上升后下降。当退火温度高于250℃时,72A拉拔态钢丝抗拉强度、屈服强度下降,符合退火规律;拉拔态72A钢丝稳定化退火后,残余应力的释放率与温度、时间均成正比。退火温度越高,其应力释放越彻底;退火时间越长,其应力释放越多。72A钢原料的稳定化退火温度范围推荐为200-300℃之间;拉拔态72A钢丝在150-250℃以下温度退火后,通过数学模型进行拟合,数据表明其均匀塑性变形的能力较好。在150℃-350℃范围内加工硬化指数升高,均匀变形能力增强。稳定化退火后车窗绳尺寸稳定性变化规律为随着退火温度升高,车窗绳的伸长率呈现下降趋势,当温度达到350℃时,伸长率趋于稳定,且稳定化处理时间推荐为120秒;稳定化退火后车窗绳的微观组织发生变化,随着退火温度的升高,渗碳体先溶解之后再以颗粒状析出,渗碳体析出将会导致强度的变化。稳定化退火后车窗绳疲劳性能得到提升,当温度为300℃时,动态疲劳达到最大值。通过SEM、TEM对疲劳断口分析可知车窗绳稳定化退火时,材料内部发生两种矛盾的作用:强化与弱化,两种作用会导致材料性能的不稳定或异常。
【关键词】：72A钢材 稳定化退火 疲劳性能 组织
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.835;TG162.85
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-29
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 车窗绳原料 72A钢的介绍11-13
• 1.3 车窗绳的介绍及发展13-19
• 1.3.1 车窗绳的分类及特点14-16
• 1.3.2 车窗绳工艺流程介绍16-19
• 1.4 车窗绳捻制工艺参数及失效19-24
• 1.4.1 车窗绳捻制工艺参数19-21
• 1.4.2 车窗绳捻制工装的研究概况21-22
• 1.4.3 车窗绳失效解析22-24
• 1.5 尺寸稳定性退火工艺的研究24-26
• 1.5.1 金属材料尺寸稳定性24
• 1.5.2 提高尺寸稳定性的方法24-25
• 1.5.3 冷拉钢丝稳定化退火工艺原理及研究现状25-26
• 1.6 稳定化退火过程中的再结晶过程及其原理26-28
• 1.7 课题的研究内容28-29
• 第2章 材料与试验方法29-36
• 2.1 试验材料29-31
• 2.1.1 原材料29
• 2.1.2 钢丝生产工艺流程29-31
• 2.1.3 车窗绳生产工艺流程31
• 2.1.4 试验用钢丝及车窗绳稳定化退火处理31
• 2.2 试验测试31-36
• 2.2.1 拉伸测试31-32
• 2.2.2 伸长率测试32-33
• 2.2.3 疲劳性能测试33-35
• 2.2.4 组织及断口的观察35-36
• 第3章 稳定化退火对 72A钢丝组织与性能的影响36-55
• 3.1 72A钢丝稳定化退火工艺设计36
• 3.2 稳定化退火对 72A钢丝组织的影响36-41
• 3.2.1 稳定化退火前 72A钢丝组织36-37
• 3.2.2 稳定化退火后 72A钢丝组织37-41
• 3.3 稳定化退火对 72A钢丝性能的影响41-47
• 3.3.1 稳定化退火对拉拔态 72A钢丝性能的影响41-45
• 3.3.2 稳定化退火对铅淬态 72A钢丝性能的影响45-47
• 3.4 稳定化退火对 72A钢残余应力释放的影响47-50
• 3.4.1 稳定化退火对铅淬态 72A钢残余应力释放的影响47-48
• 3.4.2 稳定化退火对拉拔态 72A钢残余应力释放的影响48-50
• 3.5 稳定化退火工艺下 72A钢丝的加工硬化行为50-53
• 3.6 本章小结53-55
• 第4章 稳定化退火对 72A车窗绳组织与尺寸稳定性的影响55-61
• 4.1 车窗绳稳定化退火设计55-56
• 4.2 稳定化退火对 72A车窗绳组织的影响56-58
• 4.2.1 稳定化退火前 72A车窗绳组织56
• 4.2.2 稳定化退火后 72A车窗绳组织56-58
• 4.3 稳定化退火对 72A车窗绳力学性能的影响58-59
• 4.4 稳定化退火对 72A车窗绳尺寸稳定性的影响59-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 稳定化退火对 72A车窗绳疲劳性能的影响61-66
• 5.1 稳定化退火温度对 72A车窗绳疲劳性能的影响61
• 5.2 稳定化退火时间对 72A车窗绳疲劳性能的影响61-63
• 5.3 疲劳影响机理分析63-64
• 5.4 稳定化工艺设计及优化64-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-72
• 致谢72-73
• 个人简历73

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