新型變質(zhì)超高碳耐磨鋼熱處理工藝的研究.pdf

1、中圖分類號至Q!壘2：!UDC3l碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q53圣密級公玨新型變質(zhì)超高碳耐磨鋼熱處理工藝的研究Heattreatmentofanewtypeofmodifiedultrahighcarbonwearresistantsteel作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：劉生根材料科學(xué)與工程鋼鐵耐磨材料材料科學(xué)與工程學(xué)院劉華山教授論文答辯日期蘭!蘭二里6答辯委員會主中南大學(xué)二O一四年四月新型變質(zhì)超高碳耐磨鋼熱處理

2、工藝的研究摘要：超高碳鋼(1021％C)因具有高硬度、強度和耐磨性等優(yōu)良性能而受到廣泛關(guān)注，但常規(guī)凝固組織中存在的粗大網(wǎng)狀碳化物造成材料較大的脆性。本文首次將新型的淬火一分配一回火(QuenchingPartitioningTempering)熱處理工藝和熔體變質(zhì)處理運用于高性能超高碳鋼的研究中。研究了稀土低熔點組元合金(A1BiSb)復(fù)合變質(zhì)劑對超高碳鋼的變質(zhì)機理，探討了◇PT工藝對變質(zhì)超高碳鋼組織和性能的影響，得出以下結(jié)論：1復(fù)合變

3、質(zhì)劑改善超高碳鋼凝固組織的作用機理主要有以下兩個方面：(1)高熔點的稀土氧硫化物的形成促進異質(zhì)形核；(2)低熔點元素容易吸附和偏聚于碳化物的擇優(yōu)生長晶面上，阻礙和改變碳化物的生長速度和生長方向，使得碳化物各個方向的生長速度一致，從而使得碳化物細化球化及斷網(wǎng)。2變質(zhì)超高碳鋼經(jīng)過QP1工藝后，顯微組織由馬氏體基體、一定量的奧氏體和細小彌散分布的碳化物組成。試樣經(jīng)過400oC下分配一回火30min的Q_PT工藝后，與傳統(tǒng)的淬火一回火工藝(40

4、0oC2h)相比，在保持硬度值基本不變的情況下，沖擊韌性從不到16J／cm2提高到超過28J／Cm2。在最佳QP坷工藝：850oClh400oC鹽浴中分配回火30min下，獲得了良好的力學(xué)性能(硬度525560HRC，沖擊韌性2834J／cm)。3在磨料磨損的磨損方式下，QPT試樣與QT試樣相比，在高沖擊載荷下(170N)表現(xiàn)出更好的耐磨性能(高181％)；在滑動摩擦磨損的磨損方式下，在高載荷和高轉(zhuǎn)速下磨損時(70N，300r／min)