锥形磨浆机用低碳马氏体不锈钢的显微组织和性能研究

发布时间：2017-09-19 19:40

  本文关键词：锥形磨浆机用低碳马氏体不锈钢的显微组织和性能研究

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【摘要】：针对锥形磨浆机磨片的工作条件和失效分析,设计制备了一种锥形磨浆机磨片用新型低碳马氏体不锈钢Fe-0.04C-15Cr-3Ni-0.5Mo-0.1Nb。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、背散射电子衍射以及硬度、冲击和磨损等试验方法研究了不同热处理工艺对试验钢显微组织和性能的影响,得到如下结论:热轧态新型低碳马氏体不锈钢淬火温度达到940℃时才能完全奥氏体化,在940~1100℃之间淬火时,显微组织为板条马氏体和均匀分布的细小颗粒状含Nb的MC型碳化物,在1100℃淬火时,显微组织中开始出现δ铁素体。随着淬火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,MC型碳化物颗粒减少,位错密度先上升后下降,硬度先增加后减少,在1020℃淬火时,位错密度最大,硬度也达到最大值45.2 HRC。试验钢热轧后经1020℃淬火550℃以下回火时,显微组织为保留板条形貌的回火马氏体。回火温度超过550℃时,随着回火温度的升高,回火马氏体的板条形貌变得模糊,细小碳化物逐渐减少,在原奥氏体晶界和板条界上析出的M23C6型碳化物逐渐增多。回火温度达到750℃时,在原奥氏体晶界和板条界开始形成新的奥氏体晶粒。试验钢经1020℃淬火550~750℃后,随着回火温度的升高,位错密度先下降后上升,硬度先减小后增加,冲击吸收功先增加后减小,700℃回火时,位错密度最低,硬度达到最小值33 HRC,冲击吸收功达到最大值102.8 J。在550~700℃之间回火,试验钢的耐磨性随回火温度的升高而降低。试验钢热轧后经不同温度回火,当回火温度低于550℃时,组织为保留板条形貌的回火马氏体和带状铁素体。回火温度超过550℃时,回火马氏体的板条形貌变得模糊,在原奥氏体晶界和板条界上析出的M23C6型碳化物逐渐增多,回火温度达到700℃时,在原奥氏体晶界和板条界上开始形成新的奥氏体晶粒。在550~750℃之间回火,随着回火温度的升高,硬度先降低再升高,在700℃时硬度达到最小值35.4HRC。
【关键词】：低碳马氏体不锈钢 淬火和回火 组织 性能
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.71;TG161
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 磨浆机磨片材料的发展10
• 1.3 不锈钢概述10-13
• 1.3.1 不锈钢的概念及分类10-11
• 1.3.2 合金元素对不锈钢的影响11-13
• 1.4 马氏体不锈钢13-14
• 1.4.1 马氏体不锈钢简介13
• 1.4.2 合金元素对Ms点的影响13
• 1.4.3 马氏体不锈钢的热处理工艺13-14
• 1.5 超级马氏体不锈钢14-16
• 1.5.1 超级马氏体不锈钢概念14
• 1.5.2 超级马氏体不锈钢的成分14-15
• 1.5.3 超级马氏体不绣钢的组织和性能15-16
• 1.6 本课题研究的内容和意义16-18
• 第二章 锥形磨浆机磨片失效分析18-24
• 2.1 实验材料及研究方法18
• 2.2 实验结果与分析18-22
• 2.2.1 锥形磨浆机的结构18-19
• 2.2.2 磨片磨损的宏观形貌19-20
• 2.2.3 磨片磨损表面的微观形貌20
• 2.2.4 磨片的显微组织20-21
• 2.2.5 磨片的力学性能21-22
• 2.3 讨论22
• 2.4 本章小结22-24
• 第三章 新型低碳马氏体不锈钢的成分设计与制备24-27
• 3.1 马氏体不锈钢中主要合金元素的作用24-25
• 3.2 合金成分设计与制备25-27
• 第四章 淬火处理对新型低碳马氏体不锈钢显微组织和性能的影响27-37
• 4.1 实验材料及研究方法27
• 4.2 实验结果与分析27-35
• 4.2.1 显微组织27-35
• 4.2.2 硬度35
• 4.3 讨论35
• 4.4 本章小结35-37
• 第五章 回火处理对新型低碳马氏体不锈钢显微组织和性能的影响37-56
• 5.1 实验材料及研究方法37
• 5.2 试验钢热轧后经 1020℃淬火不同温度回火的显微组织和性能37-49
• 5.2.1 显微组织37-44
• 5.2.2 力学性能44-49
• 5.3 试验钢热轧后经不同温度回火的显微组织和性能49-54
• 5.3.1 显微组织49-51
• 5.3.2 力学性能51-54
• 5.4 讨论54-55
• 5.5 本章小结55-56
• 第六章 结论56-57
• 参考文献57-61
• 在学期间公开发表论文、专利及著作情况61-62
• 致谢62

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