發(fā)布時間：2020-09-11 16:32

　　 航空發(fā)動機軸承需長期處在高轉速、重載荷、高溫下工作,對軸承鋼的力學性能與組織穩(wěn)定性有極高要求。M50NiL鋼作為一種新型的航空軸承鋼,熱加工及熱處理工藝流程長,溫度高,晶粒尺寸難以預測,這不利于產品質量的一致性和穩(wěn)定性。研究M50NiL鋼晶粒演化機制及熱穩(wěn)定性對改善該鋼種的綜合力學性能,提高使用壽命具有重要意義。本文首先利用OM、SEM、MIAPS圖像處理軟件、維氏硬度計等實驗手段研究了M50NiL鋼在不同加熱制度下奧氏體晶粒尺寸及性能的變化規(guī)律。研究結果表明:隨加熱溫度的升高,M50NiL鋼奧氏體晶粒尺寸增長較快,加熱溫度與晶粒尺寸大致呈指數(shù)型關系;隨保溫時間的延長,M50NiL鋼奧氏體晶粒尺寸增長緩慢,保溫時間與晶粒尺寸近似呈拋物線型關系;保溫時間為10~50min時,馬氏體及固溶合金元素含量的對硬度變化起主導作用;當加熱溫度為1050℃保溫50min時,試樣硬度值達到452.9HV。其次本文從晶粒長大的熱動力學原理出發(fā),同時考慮溶質拖曳效應和釘扎效應,建立M50NiL鋼奧氏體晶粒長大預測模型。運用該模型,定量分析Mo、Cr、V固溶原子和M_6C粒子對該鋼奧氏體晶粒長大行為的機理,結果表明:溶質原子主要影響晶界遷移率,而M_6C粒子主要影響晶界移動驅動力;相比于M_6C粒子釘扎效應,Mo、Cr、V固溶原子拖曳效應對奧氏體晶界遷移阻礙作用更顯著,處于固溶態(tài)Mo原子拖曳作用最大。模型預測結果與實驗所測奧氏體晶粒尺寸具有較好的一致性。最后本文研究了均熱時間和淬火次數(shù)對M50NiL鋼奧氏體晶粒尺寸穩(wěn)定性的影響。研究結果表明:當加熱溫度為1050℃均熱時間小于70min時,M50NiL鋼晶粒尺寸較為穩(wěn)定;當均熱時間高于70min時,晶粒長大速度變快;循環(huán)淬火能有效細化M50NiL鋼晶粒尺寸,重復4次時,晶粒細化效果較好,硬度達到451.6 HV。
【學位單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：V232.2;V252.1
【部分圖文】：

武漢理工大學碩士學位論文第 1 章 緒論1.1 前言航空工業(yè)作為高端技術制造產業(yè)的重要組成之一，已成為世界上許多國家的戰(zhàn)略性支柱產業(yè)。近年來，我們國家整體經濟實力逐漸強大，航空產業(yè)規(guī)模發(fā)展迅猛，在許多重點機型的研發(fā)上取得了新突破，C919干線民用客機和AG600水陸兩棲飛機先后試飛成功，如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

武漢理工大學碩士學位論文第 1 章 緒論1.1 前言航空工業(yè)作為高端技術制造產業(yè)的重要組成之一，已成為世界上許多國家的戰(zhàn)略性支柱產業(yè)。近年來，我們國家整體經濟實力逐漸強大，航空產業(yè)規(guī)模發(fā)展迅猛，在許多重點機型的研發(fā)上取得了新突破，C919干線民用客機和AG600水陸兩棲飛機先后試飛成功，如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

圖 1-3 M50NiL 鋼的熱處理流程[9]0NiL 鋼經過了滲碳、淬火、回火及冷處理后，其表層組細小均勻的碳化物+高碳隱晶馬氏體，見圖 1-4；心部組織量板條馬氏體，見圖 1-5。并且表層強度與硬度和 M50 鋼到 56 MPa.m1/2,遠高于 M50 鋼。正是由于這種優(yōu)良的強韌M50NiL 鋼才被大量用于生產制造航空發(fā)動機軸承。 M50NiL 鋼表層組織狀態(tài) 圖 1-5 M50NiL 鋼心部組

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本文編號：2816901