Nb微合金化矿用圆环链钢的基体和焊接接头组织及性能研究

发布时间：2022-02-24 01:56

　　作为采煤及运输设备上的传动链,矿用圆环链的服役环境恶劣,受到的载荷复杂且强度较大。近年来,煤矿行业向新型低能耗高效率的方向发展,对矿用圆环链的规格尺寸和使用性能提出了更高要求,现有尺寸（Φ43mm以下）的圆环链不足以满足不断增长的生产需要。因此,通过合金化及微合金化方法来提高圆环链钢的淬透性,对于改善大规格矿用圆环链基体和焊接接头的综合性能及延长其服役寿命,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文对普通规格的矿用圆环链钢23MnNiMoCr54（以下简称54钢）进行了Nb微合金化,通过热力学计算分析了Nb含量对Nb（C,N）析出曲线的影响规律,计算了各平衡相含量及元素组成;利用端淬试验研究了不同淬火加热温度对两种含Nb钢淬透性的影响规律;分析了不同工艺参数对基体和热/力模拟接头力学性能的影响规律,并结合OM、SEM、EDS和拉伸试验、冲击试验结果对作用机理进行讨论。取得如下主要结果:不同Nb含量（0-0.20wt%）矿用圆环链钢的伪二元平衡相图计算结果表明,随着Nb含量的增加,Nb（C,N）的初始析出温度逐渐增高,析出数量随着Nb含量的增大呈线性增大。获得了平衡状态下含Nb钢中各相的摩尔... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 矿用圆环链概述
        1.2.1 矿用圆环链及其服役特点
        1.2.2 矿用圆环链的生产流程
    1.3 矿用圆环链的国内外研究现状
    1.4 元素Nb、Si、Al等在圆环链钢中的作用
    1.5 闪光对焊与热模拟试验
    1.6 本文主要研究目的及内容
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 相图及相变点测定
    2.3 端淬试验
    2.4 Gleeble热/力模拟试验
    2.5 热处理工艺
    2.6 显微组织观察
        2.6.1 光学金相观察
        2.6.2 SEM观察
    2.7 性能测试
        2.7.1 硬度
        2.7.2 室温拉伸性能
        2.7.3 室温冲击性能
    2.8 本章小结
第3章 Nb微合金化圆环链钢的相图及相变点
    3.1 Nb含量对圆环链钢平衡相图的影响
    3.2 Nb微合金化圆环链钢的平衡相图
    3.3 不同温度下各平衡相的摩尔分数
    3.4 各平衡相的元素组成及其随温度的变化
    3.5 相变点的实测结果
    3.6 本章小结
第4章 Nb微合金化圆环链钢的淬透性
    4.1 1#含Nb钢的淬透性曲线
    4.2 2#含Nb钢的淬透性曲线
    4.3 淬透性判据及机理分析
        4.3.1 理想临界直径计算
        4.3.2 淬透性提高机理
    4.4 本章小结
第5章 Nb微合金化圆环链钢基体及焊接接头的组织与性能
    5.1 Nb微合金化圆环链钢的基体组织
        5.1.1 基体富Nb相的形貌成分
        5.1.2 不同回火工艺后的基体组织
    5.2 Nb微合金化圆环链钢基体的回火性能
        5.2.1 硬度
        5.2.2 拉伸和冲击性能
        5.2.3 断口形貌
    5.3 含Nb钢焊接接头的热/力模拟
        5.3.1 焊接性计算分析
        5.3.2 热/力模拟的接头组织
        5.3.3 顶锻压力对热/力模拟接头强度的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3641736