本文關(guān)鍵詞：熱處理對軋機(jī)導(dǎo)輥用白口鑄鐵組織和性能影響的研究

  更多相關(guān)文章： 軋機(jī)導(dǎo)輥 熱處理 組織 硬度 高溫抗氧化性

【摘要】：線材軋機(jī)工作過程中,軋機(jī)導(dǎo)輥處于高溫、高速的軋制環(huán)境,這對軋機(jī)導(dǎo)輥的高溫抗氧化性、熱硬性、耐磨性、抗熱疲勞性等提出了較高的要求,鉻系白口鑄鐵作為性能優(yōu)良的抗磨材料常用于制備軋機(jī)導(dǎo)輥零件。在軋機(jī)導(dǎo)輥的制備過程中,首先需要進(jìn)行退火熱處理,改善其切削加工性能；為滿足軋機(jī)導(dǎo)輥服役過程中對組織和性能的要求,則需經(jīng)過必要的淬火以及回火熱處理。本文以Cr13%白口鑄鐵軋機(jī)導(dǎo)輥為研究對象,首先取樣研究了導(dǎo)輥鑄態(tài)的組織和性能,針對鑄態(tài)組織的特征,探究了不同退火熱處理工藝對其組織和性能的影響,在此基礎(chǔ)上確定了合理的退火熱處理工藝；隨后探究了不同的淬火以及回火熱處理工藝對其組織和性能的影響,以期獲得較高的硬度和較好的韌性；最后探究了該白口鑄鐵的高溫抗氧化性。具體的主要結(jié)論概括如下：1、對鑄態(tài)基體組織主要為奧氏體、硬度值為52.56HRC的Cr13%白口鑄鐵,為了改善其切削加工性能,詳細(xì)地研究了三種退火熱處理工藝對其組織和性能的影響。研究結(jié)果表明,經(jīng)退火工藝C(850℃×2h+600℃×15h)退火熱處理后得到珠光體基體+碳化物(共晶、二次)的微觀組織,宏觀硬度值明顯下降到39.54HRC。此時,該白口鑄鐵具有良好的切削加工性能。2、為保證導(dǎo)輥的工作性能,需要對合理退火后的Cr13%白口鑄鐵進(jìn)行淬火+回火熱處理。對多組的試驗(yàn)結(jié)果分析表明,該材質(zhì)的最佳淬火+回火熱處理工藝為980℃×1h空淬+300℃×3h空冷。處理后的組織為回火馬氏體基體+共晶碳化物和少量的二次碳化物,宏觀硬度值大于60HRC、沖擊韌性值不低于4J/cm2,該材質(zhì)具有最佳的組織和良好的綜合力學(xué)性能。3、不同的溫度下、不同鉻含量的白口鑄鐵高溫抗氧化性試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著溫度的上升,白口鑄鐵高溫氧化增重增加、氧化程度加劇、高溫抗氧化性明顯下降；隨著鉻含量的增加,其高溫氧化增重降低、氧化程度降低、高溫抗氧化性顯著增強(qiáng)。綜上所述,熱處理工藝可以顯著改善Cr13%白口鑄鐵的組織和性能。采用合理的退火處理工藝能使白口鑄鐵具有良好的切削加工性能；然后再進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拇慊?回火熱處理,可以獲得硬度和韌性俱佳的Cr13%白口鑄鐵,滿足軋機(jī)導(dǎo)輥對工作性能的要求；高鉻白口鑄鐵的含鉻量及工作溫度是影響其高溫抗氧化性的重要因素,其中工作溫度是更為重要的因素。因此,本文的研究內(nèi)容和結(jié)果對鉻系白口鑄鐵軋機(jī)導(dǎo)輥的生產(chǎn)和使用都有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：軋機(jī)導(dǎo)輥 熱處理 組織 硬度 高溫抗氧化性
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG333;TG163
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 引言15-16
• 1.2 軋機(jī)導(dǎo)輥的工作條件與性能要求16
• 1.3 軋機(jī)導(dǎo)輥的失效形式及成因分析16-18
• 1.3.1 高溫磨損失效17
• 1.3.2 熱裂紋失效17
• 1.3.3 粘鋼失效17-18
• 1.4 軋機(jī)導(dǎo)輥材料的發(fā)展及現(xiàn)狀18-19
• 1.4.1 鎳基/鈷基合金導(dǎo)輥18
• 1.4.2 軸承鋼導(dǎo)輥18
• 1.4.3 鋼結(jié)硬質(zhì)合金導(dǎo)輥18-19
• 1.4.4 白口鑄鐵導(dǎo)輥19
• 1.5 鉻系白口鑄鐵軋機(jī)導(dǎo)輥的熱處理19-23
• 1.5.1 鉻系白口鑄鐵軋機(jī)導(dǎo)輥熱處理的必要性19-20
• 1.5.2 鉻系白口鑄鐵軋機(jī)導(dǎo)輥的熱處理20
• 1.5.3 退火熱處理20-21
• 1.5.4 淬火熱處理21-22
• 1.5.5 回火熱處理22-23
• 1.5.6 其他熱處理23
• 1.6 本文研究的目的、意義及主要內(nèi)容23-25
• 第二章 試驗(yàn)過程及試驗(yàn)方法25-31
• 2.1 鑄態(tài)試驗(yàn)試樣的成分測定25
• 2.2 試驗(yàn)試樣的熱處理加工25-27
• 2.2.1 退火熱處理25-26
• 2.2.2 淬火+回火熱處理26-27
• 2.3 鉻系白口鑄鐵的高溫抗氧化性27
• 2.4 試驗(yàn)設(shè)備及儀器27
• 2.5 試樣組織形貌觀察及性能測定27-29
• 2.5.1 金相組織觀察27-28
• 2.5.2 洛氏硬度性能測定28
• 2.5.3 沖擊韌性性能測定28-29
• 2.5.4 高溫氧化增重量測定與SEM氧化形貌觀察29
• 2.6 試驗(yàn)工藝技術(shù)路線29-31
• 第三章 退火熱處理對軋機(jī)導(dǎo)輥組織和性能影響的研究31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 試驗(yàn)材料及成分分析31-34
• 3.2.1 鉻和碳元素對組織和性能的影響32-33
• 3.2.2 其他元素對組織和性能的影響33-34
• 3.3 試樣鑄態(tài)組織和性能的研究34-35
• 3.4 退火熱處理對試樣組織和性能影響的研究35-39
• 3.4.1 試樣退火熱處理工藝的制定35-36
• 3.4.2 試樣退火熱處理的試驗(yàn)結(jié)果及分析36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第四章 淬火+回火熱處理對軋機(jī)導(dǎo)輥組織和性能影響的研究41-55
• 4.1 引言41
• 4.2 淬火保溫時間對試樣組織和性能影響的研究41-44
• 4.2.1 淬火保溫時間對試樣宏觀硬度值的影響42-43
• 4.2.2 淬火保溫時間對試樣微觀組織的影響43-44
• 4.3 淬火溫度對試樣組織和性能影響的研究44-48
• 4.3.1 試樣淬火熱處理工藝的制定44-45
• 4.3.2 淬火溫度對試樣宏觀硬度值的影響45-46
• 4.3.3 淬火溫度對試樣微觀組織的影響46-48
• 4.4 回火溫度對試樣組織和性能影響的研究48-53
• 4.4.1 試樣回火熱處理工藝的制定49
• 4.4.2 回火溫度對試樣宏觀硬度值的影響49-50
• 4.4.3 回火溫度對試樣沖擊韌性的影響50-51
• 4.4.4 回火溫度對試樣微觀組織的影響51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第五章 探究鉻系白口鑄鐵的高溫抗氧化性55-63
• 5.1 引言55
• 5.2 鉻系白口鑄鐵的高溫氧化機(jī)理55-56
• 5.3 不同高溫溫度對鉻系白口鑄鐵高溫抗氧化性影響的研究56-59
• 5.3.1 氧化增重量的測定和分析56-57
• 5.3.2 氧化形貌的觀察和分析57-59
• 5.4 鉻含量對鉻系白口鑄鐵高溫抗氧化性影響的研究59-62
• 5.4.1 氧化增重量的測定和分析59-61
• 5.4.2 氧化形貌的觀察和分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 全文總結(jié)及展望63-65
• 6.1 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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本文編號：573220