一、热处理对GCr15钢马氏体相变及耐磨性的影响（论文文献综述）
胡志强[1]（2021）在《热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究》文中研究表明5CrNiMoV钢是典型的Cr-Mo-V系马氏体型热作模具钢,广泛用于制造各种热锻模具,但热强性不足的问题影响着其使用寿命和应用范围。为此,本文基于热动力学计算,对5CrNiMoV钢进行合金成分优化,开发出一种兼备较高硬度和良好韧性的新型热作模具钢5CrNiMoVNb。借助热膨胀相变仪、电子万能试验机、Gleeble热压缩试验机、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热疲劳试验机等研究了 Cr-Mo-V系热作模具钢热变形行为与服役性能,揭示了热作模具钢热变形机制及微观组织演变规律,解释了 Mo、V等合金元素对热作模具钢高温热稳定性、热疲劳性能的影响机理。本文获得以下主要研究结果:（1）新型热作模具钢5CrNiMoVNb中碳化物含量明显增多,特别是MC型碳化物,670℃以下MC、M23C6和M7C3碳化物含量基本恒定,有利于提高材料常温强韧性、高温热稳定性和热疲劳性能等;其中Mo、V和Nb合金元素的增加提高了合金元素的固溶温度和固溶度,有利于抑制奥氏体晶粒的粗化。相较于5CrNiMoV钢,5CrNiMoVNb钢可以在更宽泛的淬火+回火温度范围内获得更优异的力学性能,其中5CrNiMoVNb钢最佳热处理工艺为:940℃淬火+600℃回火2h。（2）基于Gleeble单双道次热压缩实验,研究了这两种Cr-Mo-V系热作模具钢的高温热变形行为,构建了 5CrNiMoV钢高温流变应力模型、动态再结晶模型、亚动态再结晶模型和晶粒长大模型等,具有较高的准确性,可用于大型模块自由锻过程模拟。热变形过程中,5CrNiMoV钢的奥氏体晶粒尺寸随变形温度的升高、应变速率的减小而增大;当发生完全动态再结晶时,高的应变速率和较低的变形温度有利于应变储存能的提高,从而促进再结晶晶粒的细化。此外,不同变形条件下的再结晶晶粒尺寸变化及晶界形貌特征表明:非连续动态再结晶（DDRX）是在5CrNiMoV钢热变形过程中发生再结晶形核和晶粒长大的主要机制。（3）5CrNiMoV钢中马氏体相与母相奥氏体位向关系更符合N-W取向关系。奥氏体热变形微观织构研究表明,相同应变速率下,温度越高,MAD（随机取向分布）值越大,旋转Cube织构组分越强;相同热变形温度下,应变速率越大,MAD值越小,变形织构组分越少,这是因为活性滑移系的增大以及奥氏体晶粒的细化。此外,马氏体相变织构一方面取决于相变过程变体的选择,另一方面,马氏体相变织构总是向与母相取向差较小的方向转变。（4）基于已获得的5CrNiMoV钢的材料模型,建立了 5CrNiMoV钢大型热作模块的自由锻有限元模型。自由锻模拟研究表明:在多道次拔长过程中,提高压下速率,选用较小的砧宽,不仅可以细化晶粒,还可以提高大型热作模块变形的均匀性。基于正交模拟试验,优化了 5CrNiMoV钢大型热作模块自由锻拔长工艺,最佳工艺参数为:压下速率40mm/s、砧宽1000mm和单道次压下量25%。（5）对比5CrNiMoV钢和5CrNiMoVNb钢高温热稳定性可以发现,在600和650℃时,5CrNiMoVNb钢的高温热稳定性较5CrNiMoV钢分别提高了 35%和45%。两种Cr-Mo-V系热作模具钢的初始回火组织均由回火马氏体和碳化物组成,由于5CrNiMoVNb钢碳化物含量较高,且大部分碳化物呈颗粒状弥散分布在基体上,5CrNiMoVNb钢具有较好的高温热稳定性和抗回火软化性能。此外,由于Cr、Mo和V等中强碳化物形成元素含量较为合理,5CrNiMoVNb钢热稳保温过程中的主要析出强化相MC、M7C3和M23C6具有极低的粗化速率系数。通过工艺调控,使5CrNiMoV钢中残留一定量的残余应变,可以提高材料内部位错胞、马氏体板条界等缺陷数量,有利于抑制热稳保温过程中基体组织的粗化,改善碳化物形貌,抑制碳化物粗化,从而提高5CrNiMoV钢的热稳定性能。（6）基于自约束疲劳试验,对比分析了 5CrNiMoV钢和5CrNiMoVNb钢的热疲劳性能,经过2000次热疲劳循环后,两种钢中均出现热疲劳裂纹,主裂纹长度分别为184.47μm和104.06μm,5CrNiMoV钢中热疲劳裂纹长度、宽度和数量均大于5CrNiMoVNb钢,由不同循环次数的主裂纹长度、宽度关系可以判定,5CrNiMoVNb钢的热疲劳寿命较5CrNiMoV钢大约提高了 50%;对比不同热疲劳循环次数的热疲劳裂纹,还可以发现5CrNiMoVNb钢热疲劳裂纹的萌生和扩展速率明显小于5CrNiMoV钢。此外,由于小颗粒碳化物含量较高,对位错运动、组织粗化抑制作用较强,5CrNiMoVNb钢具有更好的组织稳定性和强韧性能,因此5CrNiMoVNb钢热疲劳性能优于5CrNiMoV钢。
钟流发[2]（2021）在《汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化》文中进行了进一步梳理调质热处理是指钢件经淬火后进行高温回火的复合工艺,主要作为中碳钢或中碳合金钢的的预备或最终热处理。等温正火是在普通正火工艺上增加等温阶段,具有金相组织更均匀,变形更小的优点。目前主要广泛应用于汽车变速器齿轮、轴的预备热处理或要求不高的最终热处理。45钢具有工艺成熟、价格低等优点,在机械行业应用广泛。但45钢调质热处理有周期长、切削加工性不好、成本高等不足。某汽车零部件企业生产的汽车变速器二轴输出法兰,45钢调质热处理,存在热处理周期长、刀具寿命短、感应淬火内孔变形大等问题,导致生产成本过高。本文拟采用周期更短、成本更低的等温正火工艺代替调质工艺,实现企业提高效率、降低成本的目标,并为类似产品提供参考。首先,阐述了固态金属相变相关理论,并通过JMatPro分析软件得到45钢材料的热处理相变、CCT/TTT等参数要求。分析了瞬态温度场的控制方程以及计算得到第三类边界条件下试棒零维温度场的分析解。而后,通过ANSYS瞬态温度场仿真分析,得到试棒等温正火及调质的热处理工艺仿真曲线,与试棒等温正火分析解进行对比分析,两者最大相差2.63%。同时仿真得到法兰等温正火及调质的热处理工艺模拟曲线,结果表明等温正火比调质工艺可减少38.97%工艺时间。其次,通过实验验证等温正火及调质热处理仿真工艺,进行了硬度、金相组织检验、单向拉伸试验。通过车削、磨削、钻孔实验对比分析热处理对法兰加工表面质量以及刀具寿命的影响。对法兰感应淬火工艺进行对比实验并优化,通过调整感应加热器与法兰之间的间隙,降低了淬硬层深度从而减小法兰内孔的变形。实验结果表明:（1）法兰等温正火后切削表面质量满足要求,而钻头刀具寿命是调质热处理的1.6倍。（2）当感应加热器与法兰之间的间隙由4.00mm增加到5.00mm时,淬硬层深度由2.50mm降低至1.75mm,而内孔变形由0.036mm减小至0.016mm,满足工艺要求。并通过MATLAB拟合得到淬硬层深度的三次多项式,可实现淬硬层深度的预测。最后,对等温正火热处理的法兰成品进行强度分析,对法兰整体强度、内花键压应力、弯曲应力、齿根最大剪切应力及对应的安全系数进行理论分析计算,并根据现有外花键齿根最大切应力计算公式,推导出内花键最大切应力计算公式。基于Archard磨损理论对法兰与油封配合的表面磨损量进行了理论计算,得到各档位下法兰表面磨损量的计算公式。随后对法兰进行了静力学仿真及耐久试验台架试验。结果表明各项应力及安全系数的理论计算值及仿真结果最大偏差7.89%,均满足要求。
张春生[3]（2021）在《预冷变形处理对GCr15Si1Mo轴承钢组织与性能的影响》文中研究表明纳米贝氏体轴承钢因其优异的综合性能而受到轴承行业的广泛关注。冷辗扩是近年来轴承套圈生产中重要的加工方式之一,但冷变形预处理对纳米贝氏体轴承钢的影响如何尚未有研究。本文以不同变形量的冷变形工艺简化冷辗扩过程,并设计三种淬火工艺进行对比试验。利用膨胀仪、电子探针、扫描、透射电镜等仪器表征组织及相变过程,利用硬度、冲击韧性、拉伸性能和耐磨性测试来揭示预冷变形对纳米贝氏体轴承钢组织与性能的影响规律。得到以下结论:预冷变形处理降低Ac1s温度并使原始奥氏体晶粒尺寸得到细化,细化幅度达到50%,同时使渗碳体颗粒尺寸更加均匀。发现:小变形预处理加速碳化物溶解,但随变形量增大,碳化物溶解逐渐减少,导致基体中固溶碳含量降低,Ms温度升高。对于油淬马氏体处理,预变形处理导致组织中马氏体含量增加、残余奥氏体含量减少,从而其冲击韧性降低。而对于贝氏体工艺处理,在预变形量较大时,奥氏体晶粒的细化和过冷奥氏体中碳含量的降低能够增加贝氏体铁素体形核点并促进贝氏体相变,使贝氏体铁素体板条厚度显着降低,最终将等温6 h工艺试验钢的冲击韧性从44.9 J/cm2提高到96.5J/cm2,等温24 h工艺试验钢的冲击韧性从64.9 J/cm2增大到114.3 J/cm2。预冷变形处理后,三种淬火工艺下试验钢的硬度均得到提高;油淬马氏体工艺下的屈服强度得到提高,但塑性降低;两种等温贝氏体工艺试验钢的拉伸性能变化不大。在等温贝氏体工艺下,由于变形后组织中的粗渗碳体数量的减少以及韧性的大幅提升,使预冷变形40%试验钢的耐磨性最好,未变形的耐磨性最差。同等变形量下,等温24 h工艺试验钢的耐磨性最好,油淬马氏体工艺的耐磨性次之,等温6 h工艺的耐磨性最低。
曹中炫[4]（2021）在《感应淬火处理45钢微观组织演变及摩擦磨损性能研究》文中指出45钢是一种优质的碳素结构钢,在工业上得到普遍运用。汽车的助力式转向系统中齿条一般都以45钢为原材料,而磨损失效则是导致转向系统性能故障的主要因素之一。本文以调质处理后的45钢为研究对象,对其进行感应淬火处理,采用理论分析与试验研究相结合的方法,探索感应淬火处理下45钢的微观组织演变及硬度变化规律,在此基础上,探究感应淬火对45钢耐磨损性的强化机理。本文的研究内容及结论如下。（1）基于电磁感应原理对45钢进行感应淬火处理,采用X射线衍射（XRD）、金相观察（OM）、硬度测试等实验手段,探究了感应淬火对45钢硬度分布和相组织的影响。结果表明45钢感应淬火处理后,表面性能完好,不会出现脱碳层,金相组织由原来的回火索氏体和铁素体转变为具有高硬度特性的隐晶马氏体,并且组织出现分层,由淬硬层和过渡区组成。当冷却速度由50 L/min上升到70 L/min时,表面硬度提高了19.86%,硬化层深度由650μm上升到1000μm。（2）采用透射电镜（TEM）对感应淬火后45钢的微观结构进行分析,表征了不同冷却速度下感应淬火处理45钢中马氏体的微观形貌、位错密度、晶粒尺寸的差异,在此基础上,揭示了感应淬火处理下45钢中马氏体晶粒细化的演变机制。研究表明感应淬火过程中马氏体在奥氏体内部形核,并且在边界处会产生大量的位错。随着冷却速度的上升,位错密度从1.21×1015/m2上升到4.54×1015/m2,大量的位错,为马氏体形核提供条件,促进马氏体细化,从而提高45钢表面力学性能。（3）采用CFT-I型多功能摩擦磨损试验机和扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对感应淬火处理的45钢进行测试和分析。结果表明,45钢经过感应淬火处理后,摩擦系数由0.467降低到0.122左右,45钢感应淬火处理后磨损机制由疲劳磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损。随着冷却速度的上升,材料的摩擦系数减小,表现出更优越的耐磨性能。（4）探究了马氏体对耐磨损性的强化机制。采用SEM测试方法,分析了感应淬火处理后45钢磨损形貌的特征。基于对微观结构的分析,探究感应淬火对45钢的耐磨损性的强化机制。研究表明由于板条马氏体高硬度相,根据经验公式可知其屈服强度高,感应淬火后45钢表现出的耐磨性良好,同时由于板条马氏体的亚结构是位错,高密度的位错阻碍了磨损过程中的塑性变形,这是马氏体对耐磨性的强化作用。同时随着冷却速度的上升,马氏体晶粒越细,在摩擦磨损过程中受到集中应力也就越小,产生的接触应力变形也就越小,其表现出的耐磨性就越强。
姚耔杉[5]（2021）在《低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究》文中认为随着经济和社会的不断发展,市场对于低合金高强度耐磨钢的需求越来越广泛,同时,随着环境污染和资源损耗的压力与日俱增,低合金高强度耐磨钢的发展目标已不仅限于对性能的追求,研究综合性能优异,且兼具资源节约型及环境友好型的低合金高强度耐磨钢是科研人员关注的焦点之一。然而,目前国内针对耐磨钢的生产还存在较多问题,主要表现在产品合金成分相对较高、产品组织类型单一（基本以回火马氏体为主）、生产工艺及方式较为传统（基本以轧后离线淬火+回火方式）、产品厚度规格有限（20～40mm）、缺乏高牌号产品的生产技术和经验、产品容易出现翘曲和延迟开裂等问题。因此,优化低合金高强度耐磨钢成分体系、多元化丰富低合金高强度耐磨钢生产工艺、设计和分析不同组织类型低合金高强度耐磨钢的综合性能及适用环境、改善低合金高强度耐磨钢应内应力较大导致翘曲开裂等问题,对于提高国内低合金高强度耐磨钢品质、丰富和完善国内低合金高强度耐磨钢品种、提升国际市场竞争力等方面具有重要意义。本研究设计了不同成分的实验钢种,通过控制轧制及控制冷却获得目标组织类型,对轧后板材进行热处理工艺研究,并对轧后和热处理后的实验钢种进行组织、力学性能及磨损性能检验和分析,探索了合金元素Cr和Ni对低合金耐磨钢相变、力学性能和磨损性能的影响规律,以及强化机理;阐明了不同显微组织构成对低合金耐磨钢力学性能及磨损性能的影响规律;制备出以贝氏体组织为主的低合金耐磨钢,研究了热处理工艺对贝氏体耐磨钢力学性能和磨损性能的影响规律;同时设计了NM400级别低合金马氏体耐磨钢直接淬火+回火工艺。得到以下主要结论:（1）经轧制和冷却工艺处理后,合金元素Ni和Cr均可有效改善实验钢轧后屈服强度、抗拉强度、低温冲击韧性及布氏硬度;单独添加Ni元素,对屈服强度和低温冲击韧性改善效果更好,单独添加Cr元素对于抗拉强度和布氏硬度的提升效果更为明显,复合添加Ni和Cr元素,大幅提升实验钢的抗拉强度和布氏硬度,但屈服强度和低温冲击韧性低于单独添加Ni元素的效果。（2）相同等温淬火工艺处理下,单独添加Cr元素和复合添加Ni和Cr元素可以使贝氏体相变量增加,而单独添加Ni元素降低贝氏体相变量;合金元素Cr或Ni的添加会降低贝氏体相变速率,Ni元素对贝氏体相变速率的抑制作用大于Cr元素,而复合添加Ni和Cr元素则会进一步降低了贝氏体相变速率。（3）连续冷却处理对低温冲击韧性的改善效果较为明显,等温处理由于碳化物析出导致低温冲击韧性降低;连续冷却工艺下,Ni的添加有效改善了低温冲击韧性,复合添加Ni和Cr虽然提高了硬度,但却降低了低温冲击韧性;等温冷却工艺下,Ni的添加对低温冲击韧性的改善效果不明显,复合添加Ni和Cr有效提高了低温冲击韧性,同时提高了硬度。（4）不同低合金耐磨钢连续冷却后获得贝氏体和马氏体的体积分数分别为20.63%和79.37%、26.41%和73.59%、35.26%和64.74%;单独添加Ni元素减少了由于剥落磨损引起的磨损失重,从而改善实验钢的耐磨性能;复合添加Cr和Ni元素实验钢由于具备较高的硬度和强度,在磨损早期的重量损失较小,但由于恶化低温冲击韧性导致磨损后期磨损率增加。（5）含Ni低合金耐磨钢等温淬火200s和400s后,获得贝氏体体积分数分别为68.72%和82.06%;随着贝氏体/马氏体双相组织中贝氏体含量的增加,冲击韧性,断裂伸长率和屈强比增加,而硬度,抗拉强度,屈服强度以及强塑积降低;贝氏体体积分数小在低冲击载荷磨损条件下耐磨性更佳,而贝氏体体积分数高在较大冲击载荷磨损条件下展现出更好的耐磨性能以及相对稳定的磨损量。（6）通过轧制后先快冷后空冷工艺,成功制备出满足NM450级别要求,以贝氏体组织为主的低合金耐磨钢;不同回火和等温工艺研究表明,该钢种200℃回火30min后综合力学性能和磨损性能最佳,320℃等温淬火不同时间以及400℃等温3min、6min处理均能有效提升耐磨性,而360℃等温后耐磨性能均下降。（7）不同淬火工艺对低合金马氏体耐磨钢显微组织、硬度及残余应力影响规律研究表明,随淬火温度的升高,实验钢表面轧制方向的残余应力逐渐增大。淬火温度940℃以下,实验钢硬度随淬火温度的升高略微增加;当淬火温度升高到1150℃时,实验钢表面硬度明显下降。此外,随着淬火终点温度的降低,实验钢表面轧制方向上的残余应力以及硬度均逐渐增大。在此基础上,开发出满足性能要求的低合金马氏体耐磨钢在线直接淬火+回火工艺,并进行了工业试制。
计珊[6]（2020）在《碳含量对贝氏体钢组织和性能的影响》文中指出本文根据G23Cr2Ni2Si1Mo纳米贝氏体渗碳轴承钢过渡层的化学成分,设计了碳含量分别为0.22 wt.%、0.48 wt.%、0.55 wt.%和0.68 wt.%的四种试验钢,半定量模拟渗碳轴承钢的过渡层。利用膨胀仪进行相变动力学分析,采用扫描电镜和透射电镜等设备表征试样微观组织的变化规律,同时测试试样的硬度和冲击韧性等性能,研究四种不同碳含量的试验钢在等温不同时间后组织与性能的变化,借此探究等温时间对纳米贝氏体轴承钢过渡层的影响规律。通过对四种试验钢进行不同温度的贝氏体等温转变,研究等温温度和碳含量对无未溶渗碳体贝氏体钢微观组织和力学性能的影响。在200℃进行贝氏体相变,随着等温时间从2 h增加到48 h,碳含量分别为0.68 wt.%、0.55 wt.%和0.48 wt.%的试验钢微观组织中贝氏体铁素体含量逐渐增加,马氏体含量逐渐降低,残余奥氏体含量先增加后降低,试验钢的硬度受各相体积分数变化的影响,随着等温时间的增加先降低后升高。碳含量为0.22 wt.%的试验钢在200℃等温时完成贝氏体相变所需的时间很短,长时间等温时硬度与等温时间没有明显关系,在41 HRC左右。四种试验钢的韧性均随着等温时间的增加而增大。同时,随着碳含量的增加,试验钢的硬度增加,韧性降低。对四种试验钢进行不同温度的贝氏体等温转变,获得贝氏体铁素体和残余奥氏体双相组织,残余奥氏体体积分数随着等温温度的升高而增加。随着碳含量的增加和等温温度的降低,微观组织中贝氏体铁素体板条厚度减小。碳含量的增加和等温温度的降低都可以增加过冷奥氏体强度,使贝氏体板条粗化更加困难。在贝氏体相变完成的情况下,随着等温温度的升高,试验钢的硬度降低。碳含量为0.68 wt.%、0.55 wt.%和0.48 wt.%的试验钢随着等温温度的增加,冲击韧性增加,碳含量为0.22 wt.%的试验钢随着等温温度的增加,冲击韧性显着下降。
李军平[7]（2020）在《Nb微合金化对准贝氏体铲齿钢组织和性能的影响》文中认为铲齿是挖掘机上的主要磨损零件,随着中国工业的高速发展,使得生产建设中挖掘机铲齿服役的工作环境变得越来越严酷,磨损消耗极快,经济损失严重;同时由于我国采矿业等的景气,挖掘机铲齿的需求加剧增长。目前常用的铲齿在高磨料磨损条件下损耗情况仍较为严重,表现出材料的耐磨性不足,而准贝氏体钢铲齿表出现较好的耐磨效果,但其成本昂贵、工艺复杂,仍需创新与积极探究。因此,本论文研究以准贝氏体为挖掘机铲齿的基体组织,应用Nb微合金化进行细晶强化与析出强化,提高铲齿钢强韧性及其配合,获得具有高耐磨性能的铲齿材料,对挖掘机铲齿的生产应用具有极其重要的经济价值。实验研究表明:实验钢的组织为准贝氏体,且钢中加入Nb后促进了组织的生长。实验钢在奥氏体转变区间内有（V,Nb）C、NbC和γ-Fe,通过晶界固溶拖曳和钉扎,细化晶粒;在贝氏体相变区间等温时,析出以（V,Nb）C的为主,通过析出强化作用,强化钢的基体。随着Nb含量的增加,对实验钢的Ac3、Ac1和Ms几乎没有影响,Bs相转变点呈现出逐渐降低的趋势,使得贝氏体的相转变温度区间缩小,有助于细化准贝氏体组织。原奥氏体晶粒随Nb含量的增加逐渐减小,在0.062%Nb时比不含Nb时减小了27.4%;钢中加入Nb后增加了残余奥氏体体量,在0.024%Nb时较高为8.4%。实验钢中大尺寸夹杂物主要为硅酸盐类夹杂物,此类夹杂物的结构复杂,尺寸较大,对钢基体的破坏性比较大;拉伸断口夹杂物类型多样,结构简单,尺寸比较小,数量相对很少,但此类夹杂物一般是裂源产生的源泉,因此对钢的材料性能的有一定的影响;对钢中夹杂物进行统计,钢中在2um以内的有益夹杂物数量约为70%左右,因此夹杂物对钢基体的破坏性小,钢的洁净度较高。加入Nb后,原始奥氏体晶粒逐级细化,后等温转变时组织得到细化,并由于增加了残余奥氏体的体量,综合作用,使得钢的硬度从HV472.3降低到HV420.4,后硬度提高到HV455.1。冲击断口的形貌为较少的韧窝+准解离面,属于脆性断裂,由于加入Nb后,促进了组织的生长,2#号钢组织形貌最好,且残余奥氏体体量较高,则剪切断面率和冲击功最高。拉伸试样宏观与微观形貌变化不大,总体上呈现塑性与脆性共存,脆性断裂为主;由于原奥氏体晶粒逐级减小,宏观表现出抗拉强度也逐渐升高,屈服强度变化不大,而断面收缩率与韧性保持一致的关系。Nb的加入,促进了组织的生长和增加了残余奥氏体含量,抗拉性能得到提高,磨损率比不加Nb相比降低,在0.024%Nb时,磨损率最低,耐磨性能最佳。
李伟[8]（2020）在《渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能演变的研究》文中研究表明纳米贝氏体轴承钢因优异的强韧性和滚动接触疲劳性能而受到轴承行业的广泛关注,现已用于大型风电机组主轴轴承和轧机轴承等重载轴承的制造中。因为渗碳钢表层高碳部分较薄,不易研究,因此设计了一种高碳钢,模拟G23Cr2Ni2SiMo渗碳纳米贝氏体轴承钢表层高碳成分,利用膨胀仪、扫描电镜以及透射电镜等设备表征组织随等温时间的变化规律;测试试样的硬度、冲击韧性和压缩性能,揭示奥氏体化温度以及等温时间对渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能的影响规律。得到以下结果:两种不同奥氏体化温度下试样的贝氏体铁素体板条尺寸均小于100 nm。较高奥氏体化温度工艺等温获得的未溶渗碳体尺寸小,含量约为较低奥氏体化温度工艺的50%。随着贝氏体相变等温时间的延长,纳米贝氏体铁素体含量逐渐增加,马氏体含量逐渐降低,残余奥氏体含量呈现先升高后降低的趋势。两种奥氏体化工艺,在不同贝氏体等温时间的工艺下,其硬度最小值均大于58HRC,即满足轴承硬度的最小要求。在同一奥氏体化温度前提下,不同贝氏体等温时间的试样硬度随着时间的延长呈现先减小后增大趋势。抗压强度随着等温时间的延长逐渐减小,应变值逐渐增大。冲击韧性随着等温时间的延长逐渐增大,但当渗碳体尺寸较大且含量较多时,冲击韧性表现出与残余奥氏体含量呈正相关关系。疲劳和磨损测试结果表明,同一奥氏体化温度为前提,随着等温时间的延长,耐磨性逐渐降低,所有等温试样的磨损时的摩擦系数均在1.0上下波动,在相同组织情况下,较高含量的残余奥氏体可以有效提高试样的耐磨性;贝氏体组织的疲劳性能最好,特征寿命Vs达到了3.7×107。
周驰滨[9]（2020）在《等温淬火对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及力学性能的影响》文中认为8Cr4Mo4V钢因其性能优异而被广泛应用于制作航空发动机关键零部件的主轴轴承,其性能及精度直接与航空发动机的可靠性、工作稳定性和环境适应性相关联。热处理是8Cr4Mo4V钢制主轴轴承制造过程中极其重要的环节,8Cr4Mo4V钢广泛用于工作温度在316℃以下、DN值在2.4×106mm·r/min以下的航空发动机主轴轴承。随着航空工业的不断发展,轴承在服役过程中会受到高温、高速以及重载的影响,这对轴承寿命的要求更加严格。因此需要提高8Cr4Mo4V轴承钢的综合性能。而下贝氏体组织比马氏体组织具有更好地韧性和塑性,因此,本论文主要针对8Cr4Mo4V钢进行贝氏体等温处理,研究下贝氏体组织对8Cr4Mo4V钢性能的影响。本文通过Jmat Pro软件计算出不同类型碳化物的熔点,并以此确定8Cr4Mo4V钢的固溶温度的范围为950℃-1120℃,保温时间为10min-60min,研究固溶温度及时间对8Cr4Mo4V钢的晶粒度、碳化物溶解情况、淬回火后的微观组织及力学性能的影响。在贝氏体转变温度区对8Cr4Mo4V钢进行等温淬火处理,等温淬火温度分别为150℃、200℃和240℃,等温保温时间分别为2h、8h、16h、24h和32h,研究等温温度与保温时间对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及力学性能的影响。研究结果表明,8Cr4Mo4V钢中的碳化物溶解顺序为M23C6、M6C、M2C、MC,随着固溶温度的增加和保温时间的延长,钢中碳化物尺寸逐渐减小,数量降低,碳元素溶解进入基体。随着固溶温度的增加,8Cr4Mo4V轴承钢晶粒不断增大,基体中的碳化物逐渐溶解,导致轴承钢淬火后的硬度先降低后增高,回火后的硬度持续增加。试验表明,随着等温温度的升高,下贝氏体转变速度加快,转变量增加,组织变得粗大;随着保温时间的延长,下贝氏体的转变量增加,转变速率逐渐降低。贝氏体转变存在不完全性,任何温度和时间条件下,都无法获得全下贝氏体组织。在150℃等温淬火条件下,主要发生马氏体转变,随着保温时间的延长,洛氏硬度先降低后升高,在200℃与240℃等温淬火时,主要以发生贝氏转变为主,随着保温时间的延长,洛氏硬度先升高后降低。150℃等温淬火后,试样表面残余应力为拉应力而心部为压应力,而200℃与240℃等温淬火后,表面残余应力为压应力而心部为拉应力。通过等温淬火处理后,样品磨损量降低,摩擦磨损性能得到提高。样品的旋转弯曲疲劳强度由790MPa,提高到1050MPa。
黄河[10]（2020）在《60Si2CrA球磨钢球斜轧成形与等温淬火建模仿真研究》文中认为球磨钢球是矿山、建材、煤炭等工业部门不可缺少的重要产品。与传统铸造和锻造工艺相比,利用斜轧工艺生产球磨钢球具有质量好、成本低、生产效率高、能耗低等优势。球磨钢球一般是成形后淬火+低温回火,获得具有高硬度的回火马氏体组织,但是使用中常常出现钢球破碎问题。本课题通过研究,提出通过斜轧后在线等温淬火工艺可以生产出具有马氏体/下贝氏体复相组织的球磨钢球,以提高球磨钢球硬度和韧性的匹配,提高耐磨性,降低服役中的破球率。本课题围绕60Si2CrA钢斜轧成形与等温淬火过程的组织演变相关的关键技术展开研究。进行了非等温奥氏体化热模拟实验,基于内变量法建立了包括奥氏体孕育期和奥氏体转变期的60Si2CrA钢非等温奥氏体动力学模型。基于连续冷却实验和金相确定了 60Si2CrA钢的CCT图,CCT图中有铁素体、珠光体和马氏体区,未出现贝氏体区,说明连续冷却无法得到贝氏体。借鉴所建立的奥氏体动力学模型,建立了奥氏体连续冷却动力学模型,分析了不同冷速下的内变量演变规律。在膨胀仪DIL805A上进行了贝氏体等温热模拟实验,基于贝氏体切变理论和内变量方法,引入正则化贝氏体铁素体形核半径,建立了贝氏体等温转变动力学模型。通过遗传算法分别求解了上述相变模型的材料常数,模型预测效果较好。在Gleeble-1500D热模拟机上进行了 60Si2CrA钢的高温热压缩试验,建立了基于位错密度的60Si2CrA钢的微观组织模型,模型中考虑了等效硬化、位错密度、动态再结晶等因素。应用遗传算法确定了模型中的材料常数。通过流变应力和晶粒尺寸的预测值和实验值的对比分析,表明微观组织模型理论预测值与实验符合较好。通过ueloop和plotv两个子程序接口函数,将微观组织模型嵌入到SIMUFACT FORMING软件中,同时依据钢球斜轧孔型设计的基本原则,建立了■80mm钢球斜轧有限元模型。进行了■80mm钢球斜轧实验,通过实验与有限元模拟结果对比分析,验证了所建有限元模型可以有效预测60Si2CrA钢斜轧过程中的温度场、钢球尺寸和晶粒尺寸等演变规律。结果显示,晶粒尺寸对后续热处理过程中相变影响较小。通过二次开发技术,将SIMUFACT软件的仿真结果传递到DEFORM软件中。通过FORTRAN编译器将相变模型编制在DEFORM-3D的用户子程序MSH中,实现了 60Si2CrA钢相变模型的二次开发。通过反传热方法,计算得到了 60Si2CrA的空冷换热系数。通过在线等温淬火实验与轧后相变有限元模型预测的贝氏体分数的对比,验证了所建的相变有限元模型的有效性。通过轧后等温淬火工艺,得到马氏体/下贝氏体复相组织的钢球,下贝氏体组织和回火马氏体组织的平均显微硬度分别为616HV和683HV,二者比例沿半径变化。分析了整个热处理过程中追踪点的温度、贝氏体分数和马氏体分数的演变规律。建立了60Si2CrA钢球磨钢球贝氏体体积分数标准差（S.D.）和平均值（Avf）随空冷时间、水冷时间、盐浴温度变化的响应面模型。以下贝氏体含量为15%左右、S.D.取较高值作为优化目标,对热处理工艺参数进行了优化。通过有限元模拟对优化结果进行了验证,模拟计算与响应面预测值吻合良好,优化后的Avf和S.D.均增加,贝氏体的分布更为合理。分布合理的马氏体/贝氏体复相组织的球磨钢球,随着钢球半径的减小,新表层的奥氏体与贝氏体中的残余奥氏体缓冲应力集中,发生TRIP效应使新表层硬度提高,使得钢球在半径不断减小过程中可以保持良好的强韧性匹配,表层高硬度保证耐磨性,心部韧性降低破球率。
二、热处理对GCr15钢马氏体相变及耐磨性的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热处理对GCr15钢马氏体相变及耐磨性的影响（论文提纲范文）
（1）热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 热作模具钢概述 |
| 2.2 国内外热作模具钢发展 |
| 2.2.1 国内热作模具钢发展 |
| 2.2.2 国外热作模具钢发展 |
| 2.3 热作模具钢自由锻研究 |
| 2.3.1 自由锻工艺研究 |
| 2.3.2 高温塑性变形行为研究 |
| 2.4 热作模具钢服役性能研究 |
| 2.5 研究方案 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 技术路线 |
| 2.5.3 创新点 |
| 3 热作模具钢微观组织及其特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料及设备 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验测试及方法 |
| 3.3 试验钢析出相热力学计算 |
| 3.3.1 5CrNiMoV钢平衡析出相分析 |
| 3.3.2 5CrNiMoVNb钢平衡析出相分析 |
| 3.3.3 Mo、V、Nb等在奥氏体中的固溶度分析 |
| 3.4 试验材料微观组织及力学性能 |
| 3.4.1 相变点的测量 |
| 3.4.2 试验钢热处理工艺 |
| 3.4.3 组织评价及性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热作模具钢热变形行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 高温流变应力分析 |
| 4.3.1 流变应力曲线 |
| 4.3.2 高温流变应力模型及验证 |
| 4.3.3 热加工图分析 |
| 4.3.4 热激活能分析 |
| 4.4 动态再结晶行为研究 |
| 4.4.1 动态再结晶动力学模型及验证 |
| 4.4.2 动态再结晶晶粒尺寸模型及验证 |
| 4.5 亚动态再结晶行为分析 |
| 4.5.1 亚动态再结晶行为分析 |
| 4.5.2 亚动态再结晶动力学模型及验证 |
| 4.6 奥氏体晶粒长大行为研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 热作模具钢组织演变及热变形微观织构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 原始奥氏体组织演变规律 |
| 5.4 马氏体与母相奥氏体取向关系 |
| 5.5 奥氏体热变形织构研究 |
| 5.5.1 不同变形温度对奥氏体织构演变的影响 |
| 5.5.2 不同应变速率对奥氏体织构演变的影响 |
| 5.6 马氏体相变织构研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 5CrNiMoV模块锻造成形模拟及试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 锻造成形模拟研究 |
| 6.2.1 有限元模型的建立 |
| 6.2.2 模拟结果分析 |
| 6.3 锻造成形试验研究 |
| 6.3.1 锻造成形试验过程 |
| 6.3.2 试验结果分析 |
| 6.4 5CrNiMoV大型热作模块自由锻模拟研究 |
| 6.4.1 大型模块有限元模型的建立及参数 |
| 6.4.2 自由锻数值模拟结果分析 |
| 6.4.3 自由锻工艺参数优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 热作模具钢热稳定性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验方法 |
| 7.3 合金元素配比分析 |
| 7.4 5CrNiMoV和5CrNiMoVNb钢热稳定性对比分析 |
| 7.4.1 热稳硬度演变规律 |
| 7.4.2 热稳微观组织分析 |
| 7.5 残余应变对5CrNiMoV钢热稳定性的影响 |
| 7.5.1 热稳硬度变化规律 |
| 7.5.2 热稳微观组织分析 |
| 7.6 两种Cr-Mo-V系热作模具钢热稳定性机理分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 热作模具钢热疲劳性能研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验方法 |
| 8.3 热疲劳实验结果分析 |
| 8.3.1 不同循环次数下的疲劳性能分析 |
| 8.3.2 热疲劳对组织的影响 |
| 8.3.3 热疲劳硬度变化 |
| 8.4 热疲劳机理分析 |
| 8.4.1 疲劳裂纹萌生及扩展分析 |
| 8.4.2 两种热疲劳寿命比较研究 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 法兰常用材料及热处理方法 |
| 1.3 汽车法兰研究现状 |
| 1.3.1 法兰毛坯成型工艺研究 |
| 1.3.2 法兰热处理工艺研究 |
| 1.3.3 热处理对工件切削性能影响的研究 |
| 1.3.4 计算机模拟技术法兰热处理过程的应用 |
| 1.4 主要研究方法及过程 |
| 1.5 课题研究内容及章节安排 |
| 第二章 两种热处理工艺数值模拟仿真与对比分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热处理组织场相关理论及仿真 |
| 2.2.1 金属固态相变的理论基础 |
| 2.2.2 JMatPro软件45 钢的相模拟及结果分析 |
| 2.3 热处理温度场理论分析 |
| 2.3.1 温度场控制微分方程 |
| 2.3.2 第三类边界条件下固体零维温度场的分析解 |
| 2.3.3 试棒零维瞬态温度场的分析解 |
| 2.4 试棒温度场有限元模拟仿真 |
| 2.4.1 试棒等温正火工艺模拟仿真 |
| 2.4.2 试棒调质工艺模拟仿真 |
| 2.4.3 试棒温度场模拟结果及对比分析 |
| 2.5 法兰温度场有限元模拟仿真 |
| 2.5.1 模型建立及求解 |
| 2.5.2 法兰热处理工艺曲线仿真结果及分析 |
| 2.5.3 两种热处理仿真结果对比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 热处理工艺实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 加热装置 |
| 3.2.2 硬度计及其工作原理 |
| 3.2.3 光学金相显微镜原理 |
| 3.3 实验对象 |
| 3.4 试棒热处理实验 |
| 3.4.1 实验过程及方法 |
| 3.4.2 试棒实验及结果分析 |
| 3.5 静载荷单向拉伸试验 |
| 3.5.1 拉伸试验评价指标 |
| 3.5.2 拉伸试验过程 |
| 3.5.3 试验结果及分析 |
| 3.6 法兰热处理工艺实验 |
| 3.6.1 热处理工艺过程 |
| 3.6.2 法兰实验结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 热处理对法兰后续加工的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 法兰加工方法及特点 |
| 4.3 法兰车削、磨切削加工试验 |
| 4.3.1 实验设备及方法 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 法兰钻孔实验 |
| 4.4.1 实验对象、装置及方法 |
| 4.4.2 实验结果及分析 |
| 4.5 感应淬火实验 |
| 4.5.1 实验对象及装置 |
| 4.5.2 感应器安装方式及工艺参数 |
| 4.5.3 实验结果及分析 |
| 4.6 感应淬火淬硬层深度优化实验 |
| 4.6.1 实验对象及方法 |
| 4.6.2 实验结果及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 法兰强度理论校核与模拟仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 变速器二轴输出法兰受力分析 |
| 5.2.1 变速器动力传递分析 |
| 5.2.2 法兰整体结构与扭矩强度校核 |
| 5.2.3 法兰内花键齿面压应力校核 |
| 5.2.4 法兰内花键齿根弯曲应力校核 |
| 5.2.5 法兰内花键齿根剪切应力校核 |
| 5.2.6 计算结果分析 |
| 5.3 法兰外圆感应淬火表面磨损分析 |
| 5.3.1 磨损理论 |
| 5.3.2 磨损量计算及结果分析 |
| 5.4 法兰受力有限元模拟仿真 |
| 5.4.1 法兰有限元模型建立及简化 |
| 5.4.2 有限元分析及求解 |
| 5.4.3 仿真结果分析 |
| 5.5 变速器台架试验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）预冷变形处理对GCr15Si1Mo轴承钢组织与性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 轴承钢的发展与现状 |
| 1.2.1 轴承钢的发展 |
| 1.2.2 贝氏体钢在轴承中的应用 |
| 1.3 纳米贝氏体钢的发展及在轴承中的应用 |
| 1.3.1 纳米贝氏体钢的发展 |
| 1.3.2 纳米贝氏体钢在轴承中的应用 |
| 1.4 冷辗扩工艺在轴承中的应用 |
| 1.4.1 轴承套圈辗扩成形技术 |
| 1.4.2 冷变形对轴承微观组织与性能的影响 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验内容和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 相变动力学测定 |
| 2.2.1 Ms点测定 |
| 2.2.2 贝氏体相变动力学测试 |
| 2.3 冷变形试验 |
| 2.4 热处理工艺 |
| 2.5 力学性能试验 |
| 2.5.1 硬度试验 |
| 2.5.2 冲击试验 |
| 2.5.3 拉伸性能测试 |
| 2.5.4 磨损性能测试 |
| 2.6 组织观察 |
| 2.6.1 金相组织观察 |
| 2.6.2 奥氏体晶界腐蚀试验 |
| 2.6.3 SEM组织表征 |
| 2.6.4 TEM组织表征 |
| 2.6.5 三维形貌分析 |
| 2.6.6 X射线衍射分析 |
| 2.6.7 EPMA分析 |
| 第3章 预冷变形对GCr15Si1Mo钢马氏体工艺处理后组织和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料与方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 初始组织及预冷变形后组织与硬度分析 |
| 3.3.2 预冷变形对相变点的影响 |
| 3.3.3 原始奥氏体晶粒分析 |
| 3.3.4 微观组织 |
| 3.3.5 常规力学性能 |
| 3.3.6 摩擦磨损性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 预冷变形对GCr15Si1Mo钢贝氏体工艺处理后组织和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 相变动力学曲线 |
| 4.3.2 微观组织 |
| 4.3.3 常规力学性能 |
| 4.3.4 摩擦磨损性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）感应淬火处理45钢微观组织演变及摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 金属材料的表面改性 |
| 1.2.1 表面改性的研究现状 |
| 1.2.2 感应加热技术的发展 |
| 1.2.3 感应加热技术原理 |
| 1.3 金属材料的摩擦磨损性能研究 |
| 1.3.1 磨损的表征与类别 |
| 1.3.2 钢铁材料的摩擦磨损性能研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 感应淬火处理45 钢力学性能与相组织分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应淬火实验 |
| 2.2.1 实验的材料及设备 |
| 2.2.2 45 钢感应淬火处理 |
| 2.3 硬度测量与结果分析 |
| 2.3.1 45 钢感应淬火处理 |
| 2.3.2 感应淬火处理45 钢硬度分布 |
| 2.4 感应淬火处理后45 钢的物相分析 |
| 2.5 金相组织分析 |
| 2.5.1 金相组织观察 |
| 2.5.2 金相分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 感应淬火处理45 钢马氏体组织的演变规律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TEM试验 |
| 3.3 感应淬火处理45 钢马氏体的微观结构 |
| 3.3.1 马氏体的转变 |
| 3.3.2 马氏体的晶体结构与转变特点 |
| 3.3.3 马氏体的组织形态 |
| 3.4 感应淬火处理马氏体的晶粒细化 |
| 3.4.1 感应淬火处理45 钢的位错增殖 |
| 3.4.2 感应淬火处理马氏体晶粒细化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 感应淬火处理45 钢的耐磨损性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 45 钢的摩擦性能 |
| 4.2.1 摩擦磨损实验 |
| 4.2.2 摩擦系数 |
| 4.2.3 磨损形貌与磨损机理 |
| 4.3 感应淬火对45 钢耐磨损性的强化机制 |
| 4.3.1 马氏体对45 钢耐磨损性的强化机制 |
| 4.3.2 马氏体的晶粒细化对45 钢耐磨损性的强化机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低合金耐磨钢概述 |
| 1.3 低合金耐磨钢性能要求 |
| 1.3.1 硬度 |
| 1.3.2 韧塑性 |
| 1.3.3 我国耐磨钢性能标准 |
| 1.4 低合金耐磨钢研究现状 |
| 1.4.1 马氏体耐磨钢研究 |
| 1.4.2 贝氏体耐磨钢研究 |
| 1.4.3 复相耐磨钢研究 |
| 1.4.4 合金化元素在钢中的作用 |
| 1.5 磨损机理 |
| 1.5.1 磨料磨损 |
| 1.5.2 腐蚀磨损 |
| 1.5.3 疲劳磨损 |
| 1.5.4 冲蚀磨损 |
| 1.5.5 黏着磨损 |
| 1.6 耐磨钢存在的问题 |
| 1.7 本文研究意义 |
| 第2章 实验材料成分、组织设计及研究方法 |
| 2.1 实验钢成分设计 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 成分设计 |
| 2.2 低合金耐磨钢显微组织设计 |
| 2.2.1 显微组织设计依据 |
| 2.2.2 贝氏体耐磨钢及贝氏体为主复相耐磨钢 |
| 2.2.3 直接淬火马氏体耐磨钢 |
| 2.3 轧制及热处理 |
| 2.3.1 轧制冷却工艺 |
| 2.3.2 轧后热处理 |
| 2.3.3 回火处理 |
| 2.4 数据处理 |
| 2.4.1 MUCG83与JMat Pro7.0 |
| 2.4.2 Origin Pro9.0 |
| 2.4.3 其他数据处理及图像处理软件 |
| 2.5 主要实验设备 |
| 2.5.1 热模拟实验 |
| 2.5.2 光学显微组织观察 |
| 2.5.3 扫描电镜 |
| 2.5.4 透射电镜 |
| 2.5.5 X射线衍射物相分析 |
| 2.5.6 X射线衍射应力检测 |
| 2.5.7 力学性能检测 |
| 2.5.8 三体冲击磨料磨损 |
| 第3章 合金元素Cr、Ni对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cr、Ni贝氏体耐磨钢轧制冷却及轧后组织性能 |
| 3.2.1 实验工艺 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 Cr、Ni元素对贝氏体耐磨钢中贝氏体相变及力学性能影响 |
| 3.3.1 实验工艺 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.4 合金元素Ni对不同冷却方式贝氏体耐磨钢低温冲击韧性影响 |
| 3.4.1 实验工艺 |
| 3.4.2 结果与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织、力学性能控制及磨损机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 连续冷却工艺对贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织与性能影响 |
| 4.2.1 实验工艺 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 等温淬火工艺对贝氏体/马氏体复相耐磨钢组织与性能影响规律 |
| 4.3.1 实验工艺 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 高Si无碳化物低合金贝氏体耐磨钢制备与组织性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低合金贝氏体耐磨钢轧制冷却处理 |
| 5.2.1 实验工艺 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 低合金贝氏体耐磨钢回火工艺研究 |
| 5.3.1 实验工艺 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 等温淬火工艺对低合金贝氏体耐磨钢组织性能影响规律 |
| 5.4.1 实验工艺 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 不同工艺低合金耐磨钢残余应力与组织性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 淬火温度对马氏体耐磨钢组织、硬度及残余应力的影响 |
| 6.2.1 实验工艺 |
| 6.2.2 实验结果 |
| 6.3 淬火终点温度对马氏体耐磨钢组织、硬度及残余应力的影响 |
| 6.3.1 实验工艺 |
| 6.3.2 实验结果 |
| 6.4 在线直接淬火马氏体耐磨钢组织性能分析 |
| 6.4.1 实验工艺 |
| 6.4.2 结果与讨论 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 低合金贝氏体耐磨钢磨损机理影响研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 低合金贝氏体耐磨钢回火处理磨损性能 |
| 7.2.1 单周期磨损量 |
| 7.2.2 累计磨损量 |
| 7.2.3 磨损形貌 |
| 7.2.4 相对耐磨性 |
| 7.3 低合金贝氏体耐磨钢等温淬火处理磨损性能 |
| 7.3.1 单周期磨损量 |
| 7.3.2 累积磨损量 |
| 7.3.3 磨损形貌 |
| 7.3.4 相对耐磨性 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 1.科研成果 |
| 2.获奖情况 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（6）碳含量对贝氏体钢组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 渗碳轴承钢的发展 |
| 1.2.1 渗碳轴承钢简介 |
| 1.2.2 纳米贝氏体渗碳轴承钢 |
| 1.3 合金元素对轴承钢的作用 |
| 1.3.1 碳元素对马氏体相变的影响 |
| 1.3.2 碳元素对贝氏体相变的影响 |
| 1.3.3 碳元素对马氏体性能的影响 |
| 1.3.4 碳元素对贝氏体性能的影响 |
| 1.3.5 其他元素的作用 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试验材料及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 相变动力学的测定 |
| 2.2.1 相变点的测定 |
| 2.2.2 贝氏体相变动力学的测试 |
| 2.3 微观组织分析 |
| 2.3.1 XRD物相测定 |
| 2.3.2 SEM组织观察 |
| 2.3.3 TEM组织观察 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 冲击韧性测试 |
| 第3章 等温时间及碳含量对纳米贝氏体渗碳轴承钢过渡层的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料和方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 相变点及等温转变动力学曲线 |
| 3.3.2 微观组织 |
| 3.3.3 力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳含量对贝氏体微观结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料和方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 相变点及等温转变动力学曲线 |
| 4.3.2 微观组织结构 |
| 4.3.3 力学性能 |
| 4.3.4 渗碳体对轴承钢性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）Nb微合金化对准贝氏体铲齿钢组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 挖掘机铲齿用钢的发展 |
| 1.1.1 高锰钢挖掘机铲齿 |
| 1.1.2 马氏体钢挖掘机铲齿 |
| 1.1.3 准贝氏体钢挖掘机铲齿 |
| 1.2 准贝氏体钢中的主要元素 |
| 1.2.1 [C]的作用 |
| 1.2.2 [Si]或[Al]的作用 |
| 1.2.3 [Nb]的作用 |
| 1.2.4 其它元素的作用 |
| 1.3 准贝氏体钢的热处理工艺 |
| 1.3.1 空冷处理 |
| 1.3.2 控轧控冷 |
| 1.3.3 等温处理 |
| 1.4 准贝氏体钢的组织和性能 |
| 1.4.1 贝氏体铁素体 |
| 1.4.2 残余奥氏体 |
| 1.5 微合金化技术 |
| 1.5.1 微合金化的概念 |
| 1.5.2 微合金化的强化机理 |
| 1.6 选题背景及意义 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验钢的设计思路 |
| 2.1.2 实验钢的成分设计 |
| 2.1.3 实验钢原材料 |
| 2.2 热处理工艺的设计 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 实验钢的冶炼 |
| 2.3.2 实验钢成分测定 |
| 2.3.3 相转变温度曲线的测定 |
| 2.3.4 金相组织观察 |
| 2.3.5 原始奥氏体晶粒度的测定 |
| 2.3.6 X射线衍射分析 |
| 2.3.7 Factsage计算分析 |
| 2.3.8 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.3.9 硬度测试 |
| 2.3.10 冲击韧性测试与冲击断口图像分析 |
| 2.3.11 拉伸性能测试 |
| 2.3.12 磨损性能测试 |
| 3 实验钢热处理工艺的制定 |
| 3.1 实验钢成分结果分析 |
| 3.2 实验钢的TTT曲线 |
| 3.3 实验钢的热处理工艺 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Nb对实验钢微观结构的影响 |
| 4.1 实验钢的显微组织分析 |
| 4.2 Nb对残余奥氏体体量的影响 |
| 4.3 Nb对实验钢析出相的影响 |
| 4.4 Nb对实验钢相转变温度点的影响 |
| 4.5 Nb对原始奥氏体晶粒的影响 |
| 4.6 钢中主要夹杂物的类型统计及变化规律分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 Nb对实验钢力学性能的影响 |
| 5.1 Nb对实验钢硬度的影响 |
| 5.2 Nb对实验钢冲击韧性的影响 |
| 5.3 Nb对实验钢拉伸性能的影响 |
| 5.4 Nb对实验钢耐磨性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能演变的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 轴承钢的发展及现状 |
| 1.2.1 轴承钢的诞生及发展 |
| 1.2.2 贝氏体在轴承钢中的发展 |
| 1.3 纳米贝氏体轴承钢的发展及其在轴承中的应用 |
| 1.3.1 纳米贝氏体钢的发展历程 |
| 1.3.2 纳米贝氏体钢的组织结构特征 |
| 1.3.3 纳米贝氏体钢的性能特征 |
| 1.3.4 纳米贝氏体轴承钢的研究进展 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 相变动力学的测定 |
| 2.2.1 相变点的测定 |
| 2.2.2 贝氏体相变动力学的测试 |
| 2.3 微观组织分析 |
| 2.3.1 XRD物相测定 |
| 2.3.2 OM组织观察 |
| 2.3.3 SEM组织观察 |
| 2.3.4 TEM组织观察 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 冲击韧性测试 |
| 2.4.3 压缩性能测试 |
| 2.4.4 摩擦磨损性能测试 |
| 2.4.5 点接触疲劳测试 |
| 2.4.6 磨损表面的三维形貌分析 |
| 第3章 渗碳纳米贝氏体轴承钢表层的组织演变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料和方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 高温回火组织与性能 |
| 3.3.2 相变动力学曲线 |
| 3.3.3 微观组织 |
| 3.3.4 残余奥氏体稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 渗碳纳米贝氏体轴承钢表层性能的演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 硬度关系 |
| 4.3.2 冲击韧性关系 |
| 4.3.3 压缩性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 渗碳纳米贝氏体轴承钢表层磨损与疲劳性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验结果与分析 |
| 5.2.1 摩擦磨损性能 |
| 5.2.2 滚动接触疲劳试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）等温淬火对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 轴承钢 |
| 1.1.1 国内轴承钢的发展 |
| 1.1.2 国外轴承钢的发展 |
| 1.2 轴承钢中的合金元素及其作用 |
| 1.3 高温轴承钢 |
| 1.4 贝氏体及其性能 |
| 1.4.1 贝氏体的定义 |
| 1.4.2 贝氏体的分类 |
| 1.4.3 贝氏体的相变机制 |
| 1.4.4 贝氏体的强韧化机理 |
| 1.5 热处理工艺 |
| 1.5.1 淬火工艺 |
| 1.5.2 回火工艺 |
| 1.6 残余奥氏体 |
| 1.7 碳化物类型 |
| 1.8 本课题的研究目的及主要研究内容 |
| 1.8.1 研究目的 |
| 1.8.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 固溶温度对8Cr4Mo4V钢组织的影响 |
| 2.3.2 等温处理对8Cr4Mo4V钢组织的影响 |
| 2.3.3 贝氏体含量的测定 |
| 2.3.4 微观组织观察 |
| 2.3.5 力学性能测试 |
| 第3章 实验结果与分析 |
| 3.1 8Cr4Mo4V轴承钢相转变温度计算及微观组织分析 |
| 3.1.1 相转变温度计算 |
| 3.1.2 固溶处理对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及晶粒度的影响 |
| 3.1.3 固溶处理对碳化物组织的影响 |
| 3.2 固溶处理对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织的影响 |
| 3.2.1 固溶温度对8Cr4Mo4V轴承钢等温淬火及回火组织的影响 |
| 3.2.2 固溶时间对8Cr4Mo4V轴承钢等温淬火及回火组织的影响 |
| 3.3 固溶处理对8Cr4Mo4V轴承钢力学性能的影响 |
| 3.3.1 固溶温度对8Cr4Mo4V轴承钢力学性能的影响 |
| 3.3.2 固溶时间对8Cr4Mo4V轴承钢力学性能的影响 |
| 3.4 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织的影响 |
| 3.4.1 等温温度对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织的影响 |
| 3.4.2 等温时间对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织的影响 |
| 3.4.3 等温淬火工艺对下贝氏体含量的影响分析 |
| 3.5 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢力学性能的影响 |
| 3.5.1 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢洛氏硬度的影响 |
| 3.5.2 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢冲击性能及微观组织的影响 |
| 3.5.3 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢摩擦磨损性能的影响 |
| 3.5.4 等温处理对8Cr4Mo4V轴承钢旋转弯曲疲劳性能的影响 |
| 第4章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）60Si2CrA球磨钢球斜轧成形与等温淬火建模仿真研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 球磨钢球成形技术研究现状 |
| 2.1.1 球磨钢球生产工艺 |
| 2.1.2 钢球斜轧成形工艺研究现状 |
| 2.2 金属热成形微观组织演变建模发展现状 |
| 2.3 等温淬火工艺与贝氏体/马氏体复相组织研究现状 |
| 2.4 金属热处理与建模方法研究现状 |
| 2.4.1 金属奥氏体化研究现状 |
| 2.4.2 金属淬火过程中相变的研究现状 |
| 2.4.3 60Si2Cr相变研究现状 |
| 2.5 课题意义与研究内容 |
| 2.5.1 课题提出与意义 |
| 2.5.2 课题研究内容 |
| 3 基于内变量法的60Si2CrA钢相变建模 |
| 3.1 非等温奥氏体化动力学模型 |
| 3.1.1 奥氏体化热模拟实验 |
| 3.1.2 非等温奥氏体化动力学方程 |
| 3.1.3 模型参数求解与验证讨论 |
| 3.1.4 奥氏体化模型的应用 |
| 3.2 奥氏体连续冷却动力学模型 |
| 3.2.1 奥氏体连续冷却热模拟实验与CCT图 |
| 3.2.2 奥氏体连续冷却动力学方程 |
| 3.2.3 模型校准与验证 |
| 3.3 贝氏体等温转变动力学模型 |
| 3.3.1 贝氏体等温热模拟实验 |
| 3.3.2 贝氏体等温转变动力学方程 |
| 3.3.3 模型验证与分析 |
| 3.3.4 预应变对贝氏体等温相变的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于位错密度的60Si2CrA钢微观组织演变建模 |
| 4.1 高温压缩热模拟实验 |
| 4.2 微观组织演化模型 |
| 4.2.1 正则化位错密度演变 |
| 4.2.2 再结晶体积分数演变 |
| 4.2.3 平均晶粒尺寸演变 |
| 4.2.4 模型参数求解 |
| 4.3 微观组织模型验证与讨论 |
| 4.3.1 模型验证 |
| 4.3.2 内变量演变分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 60Si2CrA球磨钢球斜轧成形与微观组织演变 |
| 5.1 微观组织子程序二次开发 |
| 5.2 球磨钢球斜轧有限元模型 |
| 5.3 斜轧有限元模型的实验验证 |
| 5.4 球磨钢球斜轧过程微观组织演变规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 球磨钢球轧后热处理相变规律研究 |
| 6.1 DEFORM相变模型二次开发 |
| 6.2 轧后热处理有限元模型 |
| 6.3 热处理有限元模型实验验证 |
| 6.4 热处理过程中微观组织演变规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于响应面法的球磨钢球轧后热处理工艺参数多目标优化 |
| 7.1 模拟实验设计 |
| 7.2 响应面模型的建立与验证分析 |
| 7.2.1 贝氏体分数标准差的响应面模型与分析 |
| 7.2.2 贝氏体分数平均值的响应面模型与分析 |
| 7.3 多目标工艺参数的优化与验证分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、热处理对GCr15钢马氏体相变及耐磨性的影响（论文参考文献）
- [1]热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究[D]. 胡志强. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化[D]. 钟流发. 江西理工大学, 2021(01)
- [3]预冷变形处理对GCr15Si1Mo轴承钢组织与性能的影响[D]. 张春生. 燕山大学, 2021
- [4]感应淬火处理45钢微观组织演变及摩擦磨损性能研究[D]. 曹中炫. 常州大学, 2021(01)
- [5]低合金高强度复相耐磨钢组织性能调控及耐磨机理研究[D]. 姚耔杉. 武汉科技大学, 2021(01)
- [6]碳含量对贝氏体钢组织和性能的影响[D]. 计珊. 燕山大学, 2020(01)
- [7]Nb微合金化对准贝氏体铲齿钢组织和性能的影响[D]. 李军平. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [8]渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能演变的研究[D]. 李伟. 燕山大学, 2020(01)
- [9]等温淬火对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及力学性能的影响[D]. 周驰滨. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [10]60Si2CrA球磨钢球斜轧成形与等温淬火建模仿真研究[D]. 黄河. 北京科技大学, 2020(01)