M50T钢组织与碳化物控制及机制研究

发布时间：2017-08-17 01:16

  本文关键词：M50T钢组织与碳化物控制及机制研究

  更多相关文章： 高温轴承钢 晶粒尺寸 碳化物 硬度

【摘要】：M50(8Cr4Mo4V)钢是制造航空发动机主轴轴承的主要材料,属于耐350℃的二代轴承钢,最高使用温度可高达315℃。通过传统工艺冶炼的M50虽然在组织的纯净度上已经达到了较高的水平,但是在组织的均匀细化及碳化物的改善方面还存在不足,国内关于这方面的研究还需更加深入。M50T钢是一种特殊电渣定向凝固冶炼的M50钢,本文实验首先采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对不同冶炼工艺得到的M50钢的组织和碳化物进行对比分析,发现通过特殊定向电渣工艺冶炼M50T钢,铸态、锻态退火及淬回火组织得到了一定程度的细化,一次碳化物得到了改善。然后采用热压缩变形的方式进一步探讨M50T钢组织的细化及碳化物的改善,以及它们与钢力学性能之间的关系,实验中采用了Thermo-Calc热力学计算得到M50T钢的热力学平衡Fe-C相图,得到M50T的完全奥氏体化温度为1175℃,通过光学电镜、扫描电子显微镜、透射电镜以及显微硬度计等多种手段,对热压缩后的M50T钢组织和硬度进行观察测试,探讨变形参数与晶粒尺寸、碳化物分布及硬度之间的相互关系,发现随变形量增加,动态再结晶的分数增大,晶粒尺寸在变形60%时最小,大碳化物的百分比随变形量的增加而减少。为了能够使得动态细化后的M50T钢仍能在后续的加热过程中保持细化的组织和高硬度,对热压缩后的M50T钢进行固溶热处理实验,并对其晶粒长大机制,碳化物的固溶以及硬度变化进行探讨研究。研究结果发现,当温度在1050℃左右时,M50T钢的组织较细,晶粒内的细小碳化物颗粒较为密集,在多种强化机制的共同作用下,使得钢在1050℃时硬度较其他温度淬火时高。
【关键词】：高温轴承钢 晶粒尺寸 碳化物 硬度
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-30
• 1.1 轴承钢简介10
• 1.2 高温轴承钢的发展及现状10-18
• 1.3 轴承钢中的合金元素18-20
• 1.4 轴承钢中的碳化物20-23
• 1.5 轴承钢的生产装备及工艺流程的进展23-27
• 1.6 本课题的研究意义和主要内容27-30
• 第二章 试验材料和试验方法30-36
• 2.1 试验材料30
• 2.2 试验方法30-35
• 2.3 本章小结35-36
• 第三章 铸态组织及碳化物的控制及研究36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 试验钢的冶炼及浇铸36-46
• 3.3 改善冶炼工艺后的实验钢组织对比46-49
• 3.4 改善冶炼工艺后的试验钢的高温扩散退火49-52
• 3.5 本章小结52-54
• 第四章 热变形对钢组织及硬度的影响54-74
• 4.1 引言54-55
• 4.2 应力应变曲线分析55-72
• 4.3 本章小结72-74
• 第五章 固溶处理对热变形M50T钢组织及力学性能的影响74-84
• 5.1 引言74
• 5.2 固溶处理后的原奥氏体组织形貌74-76
• 5.3 固溶处理时碳化物的变化76-77
• 5.4 固溶热处理后的显微硬度77
• 5.5 晶粒尺寸变化规律77-78
• 5.6 晶粒尺寸对显微硬度的影响78-79
• 5.7 固溶过程中的晶粒长大动力学分析79-81
• 5.8 碳化物固溶对显微硬度影响81-82
• 5.9 本章小结82-84
• 第六章 结论84-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-92
• 附录：攻读硕士学位期间发表的论文92

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 付锐;冯涤;陈希春;任昊;;电渣重熔连续定向凝固技术研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

，

本文编号：686442