Nb微合金化礦用圓環(huán)鏈鋼的基體和焊接接頭組織及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 01:56
作為采煤及運(yùn)輸設(shè)備上的傳動(dòng)鏈,礦用圓環(huán)鏈的服役環(huán)境惡劣,受到的載荷復(fù)雜且強(qiáng)度較大。近年來(lái),煤礦行業(yè)向新型低能耗高效率的方向發(fā)展,對(duì)礦用圓環(huán)鏈的規(guī)格尺寸和使用性能提出了更高要求,現(xiàn)有尺寸(Φ43mm以下)的圓環(huán)鏈不足以滿足不斷增長(zhǎng)的生產(chǎn)需要。因此,通過(guò)合金化及微合金化方法來(lái)提高圓環(huán)鏈鋼的淬透性,對(duì)于改善大規(guī)格礦用圓環(huán)鏈基體和焊接接頭的綜合性能及延長(zhǎng)其服役壽命,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)普通規(guī)格的礦用圓環(huán)鏈鋼23MnNiMoCr54(以下簡(jiǎn)稱54鋼)進(jìn)行了Nb微合金化,通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算分析了Nb含量對(duì)Nb(C,N)析出曲線的影響規(guī)律,計(jì)算了各平衡相含量及元素組成;利用端淬試驗(yàn)研究了不同淬火加熱溫度對(duì)兩種含Nb鋼淬透性的影響規(guī)律;分析了不同工藝參數(shù)對(duì)基體和熱/力模擬接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律,并結(jié)合OM、SEM、EDS和拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)結(jié)果對(duì)作用機(jī)理進(jìn)行討論。取得如下主要結(jié)果:不同Nb含量(0-0.20wt%)礦用圓環(huán)鏈鋼的偽二元平衡相圖計(jì)算結(jié)果表明,隨著Nb含量的增加,Nb(C,N)的初始析出溫度逐漸增高,析出數(shù)量隨著Nb含量的增大呈線性增大。獲得了平衡狀態(tài)下含Nb鋼中各相的摩爾...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 礦用圓環(huán)鏈概述
1.2.1 礦用圓環(huán)鏈及其服役特點(diǎn)
1.2.2 礦用圓環(huán)鏈的生產(chǎn)流程
1.3 礦用圓環(huán)鏈的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 元素Nb、Si、Al等在圓環(huán)鏈鋼中的作用
1.5 閃光對(duì)焊與熱模擬試驗(yàn)
1.6 本文主要研究目的及內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 相圖及相變點(diǎn)測(cè)定
2.3 端淬試驗(yàn)
2.4 Gleeble熱/力模擬試驗(yàn)
2.5 熱處理工藝
2.6 顯微組織觀察
2.6.1 光學(xué)金相觀察
2.6.2 SEM觀察
2.7 性能測(cè)試
2.7.1 硬度
2.7.2 室溫拉伸性能
2.7.3 室溫沖擊性能
2.8 本章小結(jié)
第3章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的相圖及相變點(diǎn)
3.1 Nb含量對(duì)圓環(huán)鏈鋼平衡相圖的影響
3.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的平衡相圖
3.3 不同溫度下各平衡相的摩爾分?jǐn)?shù)
3.4 各平衡相的元素組成及其隨溫度的變化
3.5 相變點(diǎn)的實(shí)測(cè)結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的淬透性
4.1 1#含Nb鋼的淬透性曲線
4.2 2#含Nb鋼的淬透性曲線
4.3 淬透性判據(jù)及機(jī)理分析
4.3.1 理想臨界直徑計(jì)算
4.3.2 淬透性提高機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體及焊接接頭的組織與性能
5.1 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的基體組織
5.1.1 基體富Nb相的形貌成分
5.1.2 不同回火工藝后的基體組織
5.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體的回火性能
5.2.1 硬度
5.2.2 拉伸和沖擊性能
5.2.3 斷口形貌
5.3 含Nb鋼焊接接頭的熱/力模擬
5.3.1 焊接性計(jì)算分析
5.3.2 熱/力模擬的接頭組織
5.3.3 頂鍛壓力對(duì)熱/力模擬接頭強(qiáng)度的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3641736
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 礦用圓環(huán)鏈概述
1.2.1 礦用圓環(huán)鏈及其服役特點(diǎn)
1.2.2 礦用圓環(huán)鏈的生產(chǎn)流程
1.3 礦用圓環(huán)鏈的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 元素Nb、Si、Al等在圓環(huán)鏈鋼中的作用
1.5 閃光對(duì)焊與熱模擬試驗(yàn)
1.6 本文主要研究目的及內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 相圖及相變點(diǎn)測(cè)定
2.3 端淬試驗(yàn)
2.4 Gleeble熱/力模擬試驗(yàn)
2.5 熱處理工藝
2.6 顯微組織觀察
2.6.1 光學(xué)金相觀察
2.6.2 SEM觀察
2.7 性能測(cè)試
2.7.1 硬度
2.7.2 室溫拉伸性能
2.7.3 室溫沖擊性能
2.8 本章小結(jié)
第3章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的相圖及相變點(diǎn)
3.1 Nb含量對(duì)圓環(huán)鏈鋼平衡相圖的影響
3.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的平衡相圖
3.3 不同溫度下各平衡相的摩爾分?jǐn)?shù)
3.4 各平衡相的元素組成及其隨溫度的變化
3.5 相變點(diǎn)的實(shí)測(cè)結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的淬透性
4.1 1#含Nb鋼的淬透性曲線
4.2 2#含Nb鋼的淬透性曲線
4.3 淬透性判據(jù)及機(jī)理分析
4.3.1 理想臨界直徑計(jì)算
4.3.2 淬透性提高機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體及焊接接頭的組織與性能
5.1 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼的基體組織
5.1.1 基體富Nb相的形貌成分
5.1.2 不同回火工藝后的基體組織
5.2 Nb微合金化圓環(huán)鏈鋼基體的回火性能
5.2.1 硬度
5.2.2 拉伸和沖擊性能
5.2.3 斷口形貌
5.3 含Nb鋼焊接接頭的熱/力模擬
5.3.1 焊接性計(jì)算分析
5.3.2 熱/力模擬的接頭組織
5.3.3 頂鍛壓力對(duì)熱/力模擬接頭強(qiáng)度的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3641736
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