深冷处理对高速钢力学性能及摩擦磨损影响机理的研究

发布时间：2020-07-18 14:09

【摘要】： 本文研究了W_6Mo_5Cr_4V_2（M2）高速钢深冷处理前后的高低温力学性能和摩擦磨损性能。试验结果表明，深冷处理使M2钢的室温硬度提高了1.1-1.5HRC，红硬硬度提高了1.3-2.0HRC；适当的深冷处理不降低高低温冲击韧性，长时间深冷冲击值最高；在磨损过程中，未深冷试样以大块状剥落，而深冷试样以小片状剥落，未深冷试样材料的剥离速度大于深冷试样；深冷试样表现出较好的耐磨性，尤其在载荷为1.5Mpa、速度为0.5m/s、室温下磨损，效果最好。但是，深冷处理的M2 钢在摩擦偶为60Si_2Mn、9SiCr等硬质材料时耐磨性不如未深冷的M2钢。对试样的磨损面进行衍射分析发现，在高温下磨损的深冷试样存有FeC，而在室温下磨损和未磨损的深冷试样以及在室温和高温下磨损的未深冷试样，均未发现此相，该相应为深冷试样在高温下磨损时产生；通过计算马氏体轴比和残余奥氏体的碳含量，发现深冷试样的值小于未深冷试样，同时可得出有极小部分碳来源于未转变的奥氏体的结论。利用TEM观察发现，未深冷试样的马氏体孪晶亚结构尺寸为20-70nm，深冷试样的马氏体孪晶亚结构尺寸为10-20nm，前者为相变孪晶，后者为形变孪晶。在深冷试样的马氏体孪晶带上有微细碳化物析出，形状为粒状和短棒状，尺寸为6-10nm。深冷处理使部分残余奥氏体转变为马氏体，碳原子沉淀强化有利于硬度的增加；马氏体轴比的减小，未转变奥氏体分布状态的改善抵消了残余奥氏体转变带来的韧性损失，析出的细小弥散的碳化物能提高磨损抗力。硬度、塑韧性好的材料耐磨性较好，所以，深冷处理能提高材料的耐磨性。
【学位授予单位】：甘肃工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TG142;TG156.91

【引证文献】