奥贝球铁的力学性能预测模型与磨损机理研究

发布时间：2020-05-01 12:41

【摘要】：磨损是农业耕作部件的主要失效形式,造成经济损失巨大。耐磨性能是评价农机具质量的重要指标,大约有80%的农机零件失效是由于磨损造成的,针对这一问题,课题采用奥贝球铁材料,利用热处理改性技术提高奥贝球铁耐磨性,以正交试验设计奥贝球铁两步等温淬火试验,研究奥贝球铁热处理工艺参数与力学性能之间的非线性关系,以及奥贝球铁磨损机理,主要研究内容如下:(1)制定奥贝球铁的两步等温淬火热处理工艺,主要工艺参数包括一步等温淬火温度、一步等温淬火时间、二步等温淬火温度和二步等温淬火时间。设计正交试验,获得热处理工艺后的奥贝球铁材料的抗拉强度值、洛氏硬度值,以及磨损失重值。(2)以试验数据为基础,构建BP神经网络模型,描叙4个热处理工艺参数与奥贝球铁硬度及抗拉强度之间的非线性关系。研究结果表明预测结果在合理的范围内,表明建立的神经网络模型具有较高的预测精度,可为奥贝球铁热处理工艺提供指导。(3)对等温淬火处理后的奥贝球铁试样进行松散磨粒磨料磨损试验,结果表明:得到奥贝球铁耐磨性能最佳热处理工艺参数为一步等温淬火温度300℃,一步等温淬火时间15min,二步等温淬火温度340℃,二步等温淬火时间50min。对正交试验结果进行极差分析得出各参数的影响大小顺序为一步淬火时间、二步淬火温度、一步淬火温度、二步淬火时间。在磨粒磨损实验中,奥贝球铁的磨损机理主要为微观切削及多次塑变磨损。
【图文】：

奥贝球铁,曲线

Ｆｉｇ．邋１．１邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄ邋ｄｕｃｔｉｌｅ邋ｉｒｏｎ邋ｉｎ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｆｉｅｌｄｓ逡逑１．２．２奥贝球铁的形成逡逑如图１．２所示，奥贝球铁的形成有三个阶段［＾３６］：奥氏体化，冷却至等温逡逑淬火温度，等温淬火。逡逑第一阶段：将试样加热到Ａ１以上并保温进行奥氏体化。温度过高，奥氏逡逑体晶粒粗化，降低力学性能；温度太低则奥氏体化不完全，残余奥氏体量过逡逑少导致塑韧性降低。目前多数学者认为在不导致奥氏体晶粒粗化的情况下，逡逑采取较高的等温温度，使奥氏体中溶入更多的碳，晶粒均匀化，提高材料性逡逑能。一般奥氏体化温度在８８０－９２０°Ｃ之间。逡逑第二阶段：冷却至等温淬火温度。要求铸件在冷却过程中避开珠光体转逡逑变区域，避免产生珠光体，又要连续通过贝氏体转变区域，充分形成贝氏体。逡逑一般采用盐浴进行等温淬火。逡逑４逡逑

技术路线图,技术路线,奥贝球铁

宄奥贝球铁力学性能预测及耐磨性能具有很强的现实意义和工程意义。逡逑本文的研宄内容主要包括：逡逑（１）选定工程上常用的球墨铸铁，设计正交试验作为ＢＰ神经网络的输逡逑入参数，研究奥贝球铁力学性能与等温淬火参数之间的影响规律。力学性能逡逑试验主要包括拉伸试验，硬度试验。逡逑（２）根据获得的实验数据，，基于ＢＰ神经网络构建奥贝球铁力学性能预逡逑测模型。等温淬火参数作为预测模型的输入量，选定材料的洛氏硬度及抗拉逡逑强度作为输出量，建立输入和输出两者间的非线性映射关系。逡逑（３）对正交试验中的试样进行磨粒磨损实验，计算其失重，判断耐磨性，逡逑利用扫描电镜观察磨损形貌，分析其磨损机理。逡逑１．６本论文研究技术路线逡逑本文针对上述研究内容，采取研宄路线如图１．３所示。逡逑￣——逦一
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S220.3

【参考文献】