40Mn钢感应加热表面淬火研究

40Mn钢感应加热表面淬火研究

一、40Mn钢的感应加热表面淬火的研究(论文文献综述)

曹培,张青[1](2021)在《中频感应淬火及回火对45Mn钢组织和硬度影响》文中提出本文研究中频感应淬火及回火对45Mn钢棒组织和硬度的影响。研究表明:45Mn钢经过中频感应淬火后,从表面到心部分别为淬硬区、过渡区和热影响区,淬硬区为细密均匀的针状马氏体,过渡区为淬火马氏体+屈氏体,热影响区为屈氏体+珠光体。中频感应回火后,淬硬区为回火索氏体,过渡区为回火索氏体+珠光,心部热影响区为索氏体+珠光体以及沿晶界分布的网状铁素体。870℃淬火时淬硬区宽度为8.7 mm,过渡区宽度为6.2 mm,经550℃回火后淬硬区与过渡区宽度变化不明显。

张有为[2](2021)在《激光制备仿生重熔单元对70Mn钢拉伸性能与摩擦磨损性能的影响》文中研究指明70Mn钢是弹簧钢的一种,性能与70号钢相近,其弹性与强度均优于70号钢,热处理后具有良好机械性能。常用于制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧等。由于这些零部件在工作过程中,会受到循环应力、冲击等载荷,因此极易发生磨损而导致破坏。所以利用提高70Mn钢的强度与耐磨性来延长零件的使用寿命具重要的实际意义。近些年来为了增强表面的耐磨性,激光表面重熔技术被越来越多地应用到工业生产中。通过众多仿生学的研究发现,“软-硬”相间单元体是生物进化的最终结构之一,因此本文探究了三种激光仿生重熔单元对原硬度(退火)和回火处理70Mn钢的拉伸性能与摩擦磨损性能的影响。首先使用ANSYS软件模拟了激光功率400w、扫描速度10mm/s的激光重熔过程中温度场与应力场分布,然后根据温度场预测了重熔区的大小与热应力的分布,从而改进了激光重熔工艺。试样经过重熔处理后,通过观察原硬度试样与回火后试样的金相发现,原硬度重熔区由球状珠光体转变为以针状马氏体为主的较为坚硬的组织,而回火后试样重熔区表层金属变为条形马氏体,次表层变为针状马氏体。并使用显微硬度计测量了重熔区的硬度分布,试验结果表明:原硬度试样硬度约从150HV提高到了760HV,提高了约400%;回火后试样重熔区表层硬度与基体硬度约为325HV,而其重熔区下半部分也达到了745HV左右,提高了约为129%。对激光仿生重熔后的试样进行拉伸与摩擦磨损试验。拉伸试验表明:激光仿生重熔降低了试样的抗拉强度与伸长率,增强了原硬度试样的屈服强度,降低了回火试样的屈服强度。通过研究试样断裂方式与断口形貌,并结合金相组织与XRD试验结果,分析出了试样断裂及强度变化的原因。总的来说,仿生重熔单元体轻微地降低了试样的抗拉性能;试样摩擦磨损试验表明:仿生单元能够有效地减少犁沟的产生与犁沟的深度,增强了试样的耐磨性,而且材料的耐磨性随着仿生单元体复杂程度而增强,其原因是仿生重熔单元体在摩擦过程中起到保持与支撑材料的作用,其次重熔单元体的凹坑起到了收集磨屑与阻止磨屑运动连续性的作用,避免了磨屑与基体的接触,从而起到保护基体的作用。综上所述,激光仿生重熔技术可以在对70Mn机械性能削弱很小的情况下提高其摩擦磨损性能,为后续激光重熔在碳钢中的应用提供参考,同时为实际工业生产中应用激光仿生重熔技术奠定基础。

李硕硕[3](2021)在《中锰汽车钢热成形组织、力学性能及焊接性研究》文中研究指明在汽车构件中使用先进高强钢可以显着减轻重量,提高燃油经济性,而不损害安全性。其中抗拉强度超过1500MPa的热成形钢22MnB5应用广泛,但其塑性较差,即总延伸率小于8%,并且在无涂层保护时会严重氧化。为解决这两个问题,本文开发了一种新型铬合金化汽车热成形用中锰钢,具有更出色的综合力学性能,并且能极大地减少热成形过程中钢板的表面氧化。同时,针对该钢与其他类似的中锰钢在关键应用技术—电阻点焊连接工艺的适应性进行了评价和工艺改进、机理分析。主要内容包括:(1)开发了新型Cr合金化中锰钢,经热成形和常规烘烤工艺后具有1850MPa抗拉强度/14%总延伸率的优良强塑性能组合,显着高于常规22MnB5热成形钢的综合力学性能,并阐明了其强塑化的新机制:①首先,由于热成形过程的低加热奥氏体化温度和未溶解的碳化物粒子的钉扎效应,奥氏体晶粒得到显着细化,导致相变产物马氏体多级组织和残奥组织也相应细化,进而可通过Hall-Petch机理进行强化;②其次,所开发中锰钢由于较高合金含量,其残奥分数显着高于22MnB5,借助原位和离位同步辐射技术,发现固溶C原子可以在烘烤过程中从马氏体配分到残余奥氏体,然后偏聚到由于热成形过程马氏体相变而在γ/α’界面附近奥氏体内形成的几何必须位错上,导致了残奥晶粒的硬化和稳定化,使其塑性变形被推迟,且在拉伸变形时可承担更多的载荷分配直到几乎全转变为马氏体,因此获得了更持续的TRIP效应和更强的加工硬化,从而大大提高了强度和塑性。(2)在750-810℃下热成形后,开发钢上的氧化层厚度小于3μm,显着少于典型热成形钢22MnB5上的100μm,使其不需昂贵的防氧化涂层即可避免高温严重氧化。原因是开发钢采用了较低的热成形加热温度以及在氧化层底部形成致密的富集Cr/Al/Si氧化带,这是由所设计钢的独特化学成分决定的。与22MnB5相比,开发钢所含的较高Mn含量降低了奥氏体化温度,使得低温热成形成为可能;而其所含的较高Cr、Al含量可在热成形时在氧化层底部形成致密的Cr/Al/Si氧化物带阻碍Fe和O扩散,防止了基体进一步氧化。两者的共同作用导致了开发钢抗氧化能力显着高于22MnB5。(3)为克服中锰钢应用的关键技术瓶颈,即点焊的焊接接头力学性能差和界面断裂问题,本文发明了内加垫片(搭接界面处加无间隙原子钢垫片)和外加垫片(电极与工件间加垫片)等新型焊接工艺以改善焊接性。发现采用外加垫片辅助点焊可将剪拉实验和正拉实验的峰值载荷强度分别提升到1.5倍和3倍,断裂方式也由无垫片的界面断裂改善为所期望的熔核拔出断裂。这归因于外加垫片增加了材料电阻和界面电阻,生成更多热量,导致更多材料被熔化进入熔核、产生更大熔核尺寸;另外,贫C/Mn垫片熔化稀释了熔核内的C和Mn含量,降低了熔核的碳当量,改善熔核脆性。而内加垫片的焊接工艺则没有改善中锰钢的焊接性能,主要原因是整个垫片的熔化会消耗更多热量,且垫片的较低电阻率生成热量减少,最终熔核尺寸没有增加、熔核质量较差,飞溅和裂纹较多。(4)研究了中锰钢点焊熔核经常出现界面断裂的微观机制,并提出了解决措施与理论依据;据此提出了钢铁材料焊接性评价的新模型,可以克服现广泛使用评价钢铁材料焊接性的碳当量模型的局限性。具体如下:①钢中Mn含量升高可导致凝固冷却过程中体积收缩更大,进而凝固形成的铸态枝晶很多在熔核中心线并无接触连接、形成微间隙,导致焊接接头的界面断裂和恶化的焊接性能。②通过汽车工业中常用的170℃烤漆工艺,可将热成形后焊接接头的界面断裂改善为所期望的熔核拔出断裂,并使剪拉试验强度提高近一倍。这是由于烘烤时枝晶获得了足够的热膨胀,使得被微间隙相隔的枝晶在高真空下接触并通过“冷焊”机制实现了固态连接。③基于上述凝固冷却收缩导致枝晶微间隙的机理,建立了一种基于凝固收缩量(Δl)的评价先进高强钢焊接性的新的准则和评价模型。通过所建立的焊接凝固冷却收缩模型计算出当Δl≥1.39%时会形成枝晶间隙而导致界面断裂,而Δl<1.39%时焊接后为熔核拨出断裂。与目前广泛应用碳当量评价钢的焊接性的方法相比,该模型可更准确评价与预测合金含量较高钢的焊接性,具有更大的应用潜力。

龚玉辉[4](2021)在《40Cr钢扫描电子束表面强化处理的研究》文中提出40Cr钢是我国目前应用最广泛的合金调质钢,因优异的淬透性、切削性,常用作轴类零件、重要齿轮和连杆螺栓等零部件中。但在实际应用中,工件长期处于恶劣的工作环境下,表面发生磨损、腐蚀等情况,造成工件失效。传统热处理工艺难以处理这些失效形式。扫描电子束是一种新型载能束表面改性技术,其具有能量利用率高、加工变形小和可重复性高等优点。为了提高40Cr钢表面的力学性能,延长其使用寿命,本文对40Cr钢进行扫描电子束表面强化处理。本文以40Cr钢为研究对象,基于三维瞬态传热偏微分方程和高斯热源模型,建立40Cr钢扫描电子束表面强化处理的有限元模型。探究扫描过程及冷却过程中不同时刻的温度场分布规律,确定合理的扫描电子束表面强化处理试验的工艺参数。研究电子束工艺参数(电子束束流和电子枪移动速度)及多道搭接时搭接率对40Cr钢形貌、组织及力学性能的影响规律。研究表明:在扫描电子束处理过程中,试样表面温度高于40Cr钢熔点,试样表面处于熔融状态。在扫描电子束收束阶段,热量由于无法扩散,试样表面温度会骤升。扫描电子束处理后,40Cr钢截面形貌由熔融层、热影响区和基体三个区域组成。改性层(熔融层和热影响区)温度高于相变温度,发生马氏体相变,显微组织主要由马氏体组成。热影响区马氏体组织相较于熔融层马氏体组织更加细小。随着束流的增加熔融层马氏体组织逐渐变得粗大,而随着电子枪移动速度的增大熔融层马氏体组织逐渐变得细小。试样横截面显微硬度随着深度的增加先增大后减小,最大硬度出现在热影响区。40Cr钢表面显微硬度随着束流的增大呈非线性增大,束流为6m A时,表面显微硬度达到756.5HV。随着扫描速度的增加,表面显微硬度呈非线性下降。试样表面粗糙度随着束流的增大,先减小后增大;随着电子枪移动速度的增加,先降低后增大。当束流为4m A,电子枪移动速度为300mm/min时,表面粗糙度由2.306μm降至1.354μm。经扫描电子束处理后试样表面耐磨性明显改善,40Cr钢表面的耐磨性随着束流的增加,先减小后增大,随着电子枪移动速度的增加,先减小后增大,当束流为4m A,电子枪移动速度为240mm/min时,耐磨性最好。40Cr钢多道扫描电子束表面强化处理后,会出现重复加热的搭接区域,且第二道扫描加热会对第一道的部分区域组织产生回火作用,产生回火马氏体、回火索氏体及回火屈氏体等多种组织。试样表面粗糙度随着搭接率的增大,先减小后增大。搭接率为0%时,平均显微硬度为627.4HV。搭接率为25%、50%、75%时,显微硬度在431~658HV范围内变化,淬火区域的显微硬度高于搭接区和交汇区的显微硬度。磨损量随着搭接率的增大,先减小后增大。搭接率为25%时,耐磨性最好。扫描电子束表面强化处理可显着提高40Cr钢表面显微硬度,降低表面粗糙度,增强表面耐磨性。利用扫描电子束表面强化技术为工件在实际生产应用中延长其使用寿命和扩大其使用范围提供了可靠工艺方法。

孙伏文[5](2021)在《激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响》文中研究表明70Mn钢是一种优质的碳素结构钢,具有较好的综合力学性能,多用于制造耐磨、载荷较大的机械零件,如弹簧圈、止推环、离合器盘、锁紧圈、轴承和轴承保持架等。在工作过程中,这类零件会受到冲击、振动等动载荷作用发生磨损、疲劳,会导致这类零件的故障增加,从而带来安全隐患和经济上的损失。本论文为实现70Mn钢表面的微小直径激光重熔强化,70Mn钢表面在不同扫描速率和不同激光功率下制备“条纹型”重熔单元,探究不同激光参数对70Mn钢的微观结构和力学性能的影响。首先运用ANSYS软件以400 W激光功率、10 mm/s扫描速度参数为例模拟激光重熔加工过程,获取加工过程中的温度场与应力场,根据温度场的分布和应力场的分布改进激光加工的方式。观察激光重熔前后试件的微观结构,发现其金相在重熔区由球状珠光体转变为以针状马氏体为主较为坚硬的组织,重熔区和热影响区硬度从基体试样硬度约为212.95 HV升至约为639.91 HV,在激光表面重熔处理后试件的平均硬度增加200%。通过EPPD的引入,探究不同参数的EPPD与重熔区深度、宽度和深度/宽度的比值关系,发现降低扫描速率与增加激光功率都会增加EPPD的数值,热传导转化为热穿透导致相对较低的深度/宽度比。通过对激光重熔处理前后的试件进行拉伸试验和摩擦磨损试验发现:激光重熔处理降低试件的抗拉强度和拉伸率,增强了试件屈服强度。通过断口微观形貌的观察分析,拉伸削弱的原因是马氏体降低了其塑性与弹性变形极限进而影响其屈服强度;激光重熔处理前后的试件磨损方式均为磨粒磨损,摩擦系数大部分均有上升,其中400 W激光功率、10 mm/s扫描速度的平均摩擦系数最低为0.66,沿着激光重熔方向的摩擦磨损系数会小于垂直于激光重熔方向的摩擦磨损系数,其原因是重熔区的硬度使材料的耐磨性得到了加强,而且激光重熔形成的凹坑会在摩擦磨损中起到收集磨屑的作用,进而保护基体与对偶件之间的摩擦磨损。

李聪玮[6](2021)在《27SiMn钢表面激光熔覆铁基合金组织和性能研究》文中进行了进一步梳理随着煤矿智能化开采向着高效能、绿色安全的方向发展,对煤机装备提出了更高的要求。液压支架是煤机装备的重要组成部分,长期在磨损与腐蚀环境下服役,由于材料失效引发的停产甚至灾难性事故将造成巨大的资源和能源浪费,并严重威胁着矿工的生命安全。激光熔覆再制造是实现废旧产品或关键零部件专业化修复与升级改造的重要途径。但液压支架在激光熔覆过程中,熔覆层存在的耐磨耐腐蚀性能不足以及熔覆层附近基材的性能退化问题,严重影响激光熔覆的质量和工件的服役安全。本文以X1、X2和X3三种铁基合金粉末为原料,利用激光熔覆技术在27SiMn钢上制备了三种铁基熔覆层,研究粉末成分对熔覆层的微观结构和耐蚀性、摩擦磨损性能的影响,并与电镀铬进行对比。通过添加Mo粉调控X1熔覆层的微观结构与耐蚀性、摩擦磨损性能,研究Mo元素含量对X1熔覆层微观组织及性能的影响规律。探索了激光熔覆热循环和预热对不同状态27SiMn钢的显微组织及力学性能的影响规律。全文获得的主要结论如下:(1)X1、X2和X3熔覆层的枝晶特征明显,合金元素偏析严重。熔覆层中下部组织为柱状树枝晶,上部组织为等轴树枝晶,枝晶主干为马氏体,枝晶间分布着残余奥氏体和合金碳化物。(2)X1、X2和X3熔覆层的耐蚀性以及在干摩擦和3.5 wt.%NaCl中的摩擦磨损性能均优于电镀硬铬,富含Mo元素的X2熔覆层表现出更好的耐腐蚀性。富含Cr元素的X1熔覆层的摩擦磨损性能最优,耐腐蚀性相对较差。(3)Mo元素含量影响X1熔覆层的微观结构、耐蚀性和摩擦磨损性能。随着Mo含量的增加,X1熔覆层中的枝晶更加发达,Mo元素在晶界偏聚,且减弱了 Cr元素的偏析程度,合金化合物的含量增加,马氏体的含碳量及相对量降低。(4)Mo元素的加入促进了 X1熔覆层中钝化膜的形成,改善了熔覆层的耐蚀性。随着Mo含量的增加,熔覆层的自腐蚀电流、腐蚀电压和阻抗呈先升高后降低的变化规律,4 wt.%Mo的熔覆层的耐蚀性最佳。(5)Mo元素的加入通过降低马氏体的硬度和含量而降低了 X1熔覆层摩擦磨损性能。随着Mo含量的增加,熔覆层在干摩擦和3.5 wt.%NaCl介质中的摩擦系数不断增大,磨损率不断增加,当Mo含量为6 wt.%时,熔覆层的磨损率急剧增加。(6)热轧态和调质态的27SiMn熔覆后形成了由淬火层、部分淬火层和正火层组成的热影响区,淬火层组织为细小的马氏体,正火层组织为细小的铁素体和珠光体。与母材相比,热轧态热影响区的抗拉强度提高约39.5%,延伸率降低约12.5%;调质态热影响区的抗拉强度提高约7.5%,延伸率降低约4.9%。(7)100℃~300℃预热降低了热轧态27SiMn钢热影响区淬火层的淬硬性,淬火层的断裂方式由原来的脆性断裂转变为韧性断裂。随着预热温度的升高,淬火层中马氏体的相对量降低,铁素体与珠光体的相对量提高,组织粗大,热影响区的硬度和强度降低,延伸率降低。与未预热的热影响区相比,预热100℃的热影响区强度下降约14.3%,延伸率提高约6.2%。

朱德连[7](2021)在《液压支架立柱27SiMn钢感应熔覆涂层数值模拟》文中进行了进一步梳理矿用液压支架立柱在矿井中起着支护作用。由于井下环境恶劣,液压支架立柱表面容易磨损、腐蚀、划伤等,导致立柱表面密封失效和泄漏,使整个液压支架失效。感应熔覆涂层是指利用感应加热熔化涂层,使涂层与基体发生冶金结合,具有高效、快速获得大面积熔覆涂层的优点。然而,实际应用中涂层的性能难以控制,对涂层的温度场及应力场分布了解不够。为掌握感应熔覆过程中温度场、应力场在时间和空间上的分布情况,本文根据感应加热原理,利用Maxwell和ANSYS Workbench软件,对感应加热过程中工件磁-热耦合场进行了模拟计算,并得到了涂层与基体温度场分布,在此基础上以温度为外加载荷,利用ANSYS Workbench进行热-应力耦合模拟,研究熔覆涂层后冷却下应力场的分布。论文以液压支架立柱常用27Si Mn钢为基体,铁基自熔性合金粉末为涂层,采用500A、600A、700A三种不同电流强度以及100kHz、150 kHz、200 kHz三种不同电流频率进行模拟计算,通过正交实验设计,得到了最佳熔覆参数。主要结论如下:电磁场模拟结果表明,磁场中电流密度与电流强度及电流频率成正比,电流强度700A、电流频率200kHz时,涂层表面电流密度达250A/mm2,是500A、100kHz时的近2倍;集肤深度与频率成反比,高电流频率、高电流强度使涂层表面电流密度增大,使其表面温度较高。反之频率越低,电流强度越小,电流密度较小,其分布范围较大,表面电流密度降低,使得加热效率变低,加热的时间也会越长,对基体影响也更大。电磁-热耦合模拟结果表明,通过对温度场的模拟结果可以看出,在同一电流强度下,频率越高,涂层表面电流密度越大,涂层表面温度越高,高温分布越接近涂层区域。在同一频率下,电流强度越高,电流密度越大,涂层加热速度越快,对于基体热影响越小。通过对比仿真结果,选择了最佳的熔覆工艺参数:电流强度600A,频率200kHz,加热时间2s左右。热-应力耦合模拟结果表明,在石棉灰中进行缓慢冷却比空冷能够产生较低的残余应力,使熔覆涂层效果更佳优越。该论文有图49幅,表8个,参考文献103篇。

张建园[8](2021)在《热处理工艺对30MnSi钢棒组织和力学性能的影响》文中研究表明随着建筑用钢结构向大型化、轻量化发展,高强度、高韧性和低松弛性预应力混凝土钢棒(PC钢棒)被广泛用于预应力混凝土结构件中,这对30MnSi热轧材和PC钢棒质量提出了更高要求。通过对生产现场调查,发现个别PC钢棒在刚离开生产线或存放一段时间后会发生脆断。该类脆断事故不但影响产品质量,也影响用户对生产企业的信任度,目前国内外文献还未见对该问题的细致研究。本文通过对比分析热轧材、冷拔材及PC钢棒的微观组织和力学性能,探讨引发PC钢棒失效的原因;通过对比不同热处理工艺的30MnSi钢棒组织和力学性能,优选热处理工艺参数;系统研究回火动力学,建立回火方程,为生产企业优化工艺提供技术数据。主要研究结论如下:(1)根据微观组织、力学性能和断口特征等结果,得出30MnSi钢棒最佳热处理制度为920℃保温15min淬火,接着400℃保温20min空冷回火。该工艺淬火得到马氏体组织,回火后转变为回火屈氏体,钢棒力学性能满足相关国标要求。(2)PC钢棒成品心部存在少量沿轧向的带状铁素体,与840℃奥氏体化处理的钢棒组织类似。带状铁素体出现的原因是,840℃恰好处于30MnSi钢Ac3温度以下,该温度加热时原冷拔组织未完全奥氏体化;同样,PC钢棒感应加热时心部输入的热能不足,其加热温度处于y/α两相区温度内,未完全奥氏体化的铁素体在淬火和回火后被保留在最终组织中。为避免异常铁素体带出现,应适当提高奥氏体化温度或感应加热强度。(3)PC钢棒心部的带状铁素体导致了钢棒心部抗拉强度和断后伸长率低于边部。由于铁素体与回火屈氏体两相性能差异较大,形变时应力会通过回火屈氏体传递到铁素体,裂纹易在铁素体/回火屈氏体界面形成,并在强度相对低的铁素体内扩展。组织中存在较大尺寸硫化物、球状MnO-SiO2、端部呈锐角的CaO-Al2O3-SiO2夹杂和块状CaO-SiO2夹杂等缺陷,这几类缺陷均可引发PC钢棒断裂失效。(4)根据30MnSi钢回火工艺参数对应的P参数、λ参数与回火30MnSi钢维氏硬度H,构建了 P参数回火方程:H=991.49-0.043T(19.56+logt);λ参数回火方程:H=-42.07lot+378669.75/T-154.61,硬度计算值与实际测量值的线性相关系数分别为0.9765和0.9750,两者线性相关度高,表明所建立的硬度、回火温度和时间关系式可以预测钢棒力学性能,该关系式也可用于感应回火工艺优化提供参考。

李冲[9](2021)在《表面淬火对ADI组织与性能影响及数值模拟的研究》文中提出等温淬火球墨铸铁(ADI)是一种具有独特奥铁体微观组织的新型高性能工程材料,代表了铸铁冶金学的新成就,是钢铁材料领域适合制造高端装备关键零部件和轻量化创新极具竞争优势的新型工程材料。本文研究了通过表面淬火的方式,在保证ADI心部高韧性与高塑性的前提下进一步提高其表面硬度与耐磨性。针对牌号为QTD1050-6的ADI感应加热表面淬火过程中的温度、组织、应力的变化进行数值模拟,并对数值模拟结果进行实验验证,为ADI表面淬火工艺提供参考。通过对比ADI感应淬火前后组织与性能的变化,来分析表面淬火对ADI组织与性能的影响。首先基于感应加热表面淬火原理,电磁感应原理与涡流效应,考虑QTD1050-6试样的尺寸,选择了高频感应加热表面淬火。其次,通过麦克斯韦方程组构建了ADI感应加热表面淬火过程中的电磁场数学模型。基于傅里叶方程与能量守恒原则构建了温度场数学模型。通过分析ADI表面淬火过程中,基于表层高碳奥氏体向马氏体的转变过程为扩散性相变,应力变化在热弹塑范围内进行分析,构建了组织场与应力场的数学模型。基于Jmatpro模拟了牌号为QTD1050-6ADI的热物性参数,通过有限元分析软件Deform对牌号为QTD1050-6的ADI试样感应加热表面淬火过程中的电磁场、温度场、组织场、应力场进行耦合数值分析。基于Deform的ADI感应加热表面淬火数值模拟结果表明:在加热过程中,ADI试样升温速度随着离表层的距离的增大而减小,当温度达到801℃时,表层的铁素体开始奥氏体化,经过3秒后完成表层奥氏体化,接着淬火时,表层迅速转变成马氏体;表层的硬度大幅提高,淬火后表面硬度为55.2HRC,淬硬层深度为2.1mm;在模拟升温奥氏体化与淬火过程中,出现两个应力峰值,分别出现在升温与降温速度最快的时间点,第一个峰值出现在1.5s,其应力为424MPa。第二个峰值出现在5s,其应力峰值为309MPa。对QTD1050-6试样进行表面淬火实验,结果表明:表层奥铁体组织淬火后转变成马氏体组织,淬火后试样硬度为55.6HRC,淬硬层深度经过测量为1.9mm;由此可见,数值模拟结果与实验结果吻合。对表面淬火后的试样与未表面淬火的试样进行摩擦磨损实验,其结果为:经过6×1h,试验力200N,转速为60rad/min的摩擦磨损实验后,未经过淬火ADI的磨损量为67.2mg,摩擦系数约0.4;而淬火后的ADI试样,磨损量仅为21.5mg,摩擦系数约0.5;感应加热表面淬火可以大幅提高ADI试样的表面硬度与耐磨性。通过对比表面淬火前后组织的变化,表面淬火前其表层基体组织为奥铁体;表面淬火后,表面基体组织为针状马氏体,表面淬火大幅提高试样表面硬度与耐磨性,淬火后心部仍保留原奥铁体组织,保证了心部的塑性与韧性。

张汉杰[10](2020)在《CL60车轮钢表面激光淬火参数实验研究》文中进行了进一步梳理机车车轮与轨道之间的磨损问题是铁路系统中由来已久的问题,尤其是随着我国铁路运输的高速化和重载化,车轮的磨损问题也更加突出。激光淬火是先进表面强化工艺的一种,可以用来提高车轮的表面硬度和耐磨性,而影响淬火效果的主要因素就是淬火过程的各项工艺参数,本文以CL60车轮钢为研究对象,为了得到其最佳的淬火效果,研究了各项工艺参数对其淬火性能的影响规律,得到了本实验条件下的最佳淬火参数,主要分为以下几个内容:首先,运用ANSYS有限元仿真软件对激光淬火过程进行仿真,研究不同功率下的淬火温度场,并进行了同等功率参数下的激光淬火实验,然后结合仿真与实验的结果,通过淬火形貌、显微硬度、微观组织等因素分析了激光功率对CL60淬火性能的影响规律,得出了最佳的功率参数。在最佳功率的基础上,进行了不同激光扫描速率下的仿真与实验,运用同样的方法分析了扫描速率对其淬火性能的影响,得出了最佳速率参数。其次,为了得到完整的硬化层,在前期得到的最佳功率和扫描速率的基础上,进行激光淬火的多道搭接实验,以不同的搭接率分别制备了完整的淬火硬化层,通过硬化层的底面平整度、搭接区的微观组织、显微硬度等因素,分析不同搭接率对淬火硬化层的回火软化区及其搭接区域综合硬度分布的影响,得到最佳搭接率,制备出最佳的淬火硬化层。最后,在销-盘摩擦磨损实验机上进行淬火试样和未淬火试样的干摩擦磨损实验,通过分析两者的摩擦系数、磨损率、磨损形貌等因素,检验本次激光淬火工艺对其耐磨性的影响。本文系统的研究了 CL60车轮钢激光淬火过程中各项工艺参数对其淬火性能的影响规律,得出了本实验条件下的最佳淬火参数,并通过摩擦磨损实验验证了此参数下的淬火工艺对其耐磨性的影响,对解决因磨损造成的车轮失效问题具有一定的指导作用,同时对激光淬火的应用具有重要的参考意义。

二、40Mn钢的感应加热表面淬火的研究(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、40Mn钢的感应加热表面淬火的研究(论文提纲范文)

(1)中频感应淬火及回火对45Mn钢组织和硬度影响(论文提纲范文)

1 实验材料与方法
2 结果与分析
    2.1 金相组织
    2.2 硬度分析
3 结论

(2)激光制备仿生重熔单元对70Mn钢拉伸性能与摩擦磨损性能的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 金属表面强化方法
        1.2.1 表面机械强化法
        1.2.2 表面热处理法
        1.2.3 化学表面热处理法
    1.3 激光强化表面强化方法
        1.3.1 激光表面熔覆技术
        1.3.2 激光表面淬火技术
        1.3.3 激光表面重熔技术
        1.3.4 激光表面合金化技术
    1.4 激光表面重熔技术国内外研究现状
        1.4.1 国内研究现状
        1.4.2 国外研究现状
    1.5 仿生学背景与仿生单元的应用
        1.5.1 仿生学背景
        1.5.2 生物耦合现象
        1.5.3 激光技术在仿生耦合处理中的应用现状
        1.5.4 本文采用的仿生结构
    1.6 论文的主要研究内容
第2章 试验材料、方法设计以及使用设备
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 试样设计
        2.2.2 热处理过程
        2.2.3 激光表面重熔处理过程
        2.2.4 金属试样拉伸试验
        2.2.5 往复摩擦试验
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 微观组织分析方法与重熔后磨损形貌表征
        2.3.2 显微硬度测量方法
        2.3.3 XRD分析方法
        2.3.4 拉伸断口分析方法
    2.4 本章小结
第3章 激光重熔过程温度场与热应力场仿真
    3.0 热固耦合分析方法
    3.1 温度场数学模型
    3.2 应力场数学模型及求解应力场约束的施加
    3.3 移动热源模型
    3.4 材料属性设置
    3.5 单元类型及网格划分
    3.6 温度场仿真结果
    3.7 热应力场分析结果
    3.8 本章小结
第4章 激光仿生重熔对70Mn钢显微组织的影响
    4.1 激光表面重熔处理后重熔区形貌分析
    4.2 70Mn钢激光表面重熔前后的XRD分析
    4.3 70Mn钢的金相组织分析
        4.3.1 原硬度试样重熔区金相组织
        4.3.2 热处理后试样重熔区金相组织
    4.4 激光表面重熔前后70Mn钢的显微硬度分析
        4.4.1 原硬度试样显微硬度分布
        4.4.2 热处理试样显微硬度分布
    4.5 本章小结
第5章 仿生重熔单元对70Mn钢拉伸性能的影响
    5.1 原硬度试样拉伸结果与分析
        5.1.1 原硬度试样拉伸试验结果
        5.1.2 原硬度试样断口位置
        5.1.3 原硬度试样断口微观形貌
        5.1.4 原硬度试样拉伸断裂机理分析
    5.2 热处理试样拉伸结果与分析
        5.2.1 回火试样拉伸试验结果
        5.2.2 回火试样断口位置
        5.2.3 回火试样断口形貌
        5.2.4 回火试样拉伸断裂机理分析
    5.3 本章小结
第6章 仿生重熔单元对70Mn钢摩擦磨损性能的影响
    6.1 磨损失效机理
    6.2 磨损失效过程
    6.3 激光表面重熔前后试样的摩擦系数分析
    6.4 摩擦磨损形貌分析
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者在学期间学术成果

(3)中锰汽车钢热成形组织、力学性能及焊接性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 中锰钢简介及高强塑积性能的强韧化机制
        2.1.1 中锰钢的研究简介
        2.1.2 中锰钢的合金元素
        2.1.3 中锰钢高强塑积性能的强韧化机制
    2.2 热成形工艺及中锰钢热成形工艺研究进展
        2.2.1 热成形工艺研究
        2.2.2 中锰钢的热成形工艺研究进展
    2.3 钢的氧化机理及防氧化措施简介
        2.3.1 钢中铁的氧化机理
        2.3.2 钢中铁的防氧化措施
        2.3.3 钢中合金元素在高温防氧化中的作用
    2.4 电阻点焊工艺及中锰钢焊接的研究进展
        2.4.1 电阻点焊简介-汽车车身主要连接方式
        2.4.2 焊接处分区及影响焊点性能的因素
        2.4.3 先进高强钢电阻点焊质量强化方法
        2.4.4 中锰钢焊接的研究进展
        2.4.5 AHSS及中锰钢点焊存在的挑战
    2.5 本课题的研究意义
3 研究内容和研究方法
    3.1 研究内容
    3.2 研究方法
        3.2.1 研究路线
        3.2.2 实验方法设备
4 热成形用中锰钢的成分设计和制备工艺
    4.1 成分设计
        4.1.1 钢种设计主要目标参量
        4.1.2 钢种成分设计
    4.2 锻轧工艺设计
    4.3 热轧板的基本属性及冷轧板的制备
        4.3.1 热轧板的成分和轧制参数
        4.3.2 热轧板及低温回火后的组织和性能
        4.3.3 热轧板软化实验及热成形用冷轧薄板的制备
    4.4 本章小结
5 中锰钢的热成形组织与性能及强化机理研究
    5.1 热成形用中锰钢冷轧薄板的基本属性和工艺实验方法
        5.1.1 冷轧板的微观组织和相变性质
        5.1.2 不同热成形工艺和实验表征方法
    5.2 不司工艺对中锰热成形钢组织和性能的影响
        5.2.1 不同工艺下中锰热成形钢的组织变化
        5.2.2 不同工艺下中锰热成形钢力学性能变化
        5.2.3 更高温度下热成形钢的性能
    5.3 不同工艺的原位同步辐射高能XRD衍射分析
    5.4 中锰热成形钢的强塑性机理分析
        5.4.1 热成形工艺过程中的微观组织演变
        5.4.2 烘烤工艺对力学性能的影响机理
        5.4.3 MMCr相对于22MnB5的优势
    5.5 本章小结
6 中锰钢热成形工艺中抗氧化性能的研究
    6.1 高温氧化实验
    6.2 中锰钢和22MnB5钢热成形氧化行为对比研究
        6.2.1 氧化增重和氧化表面截面对比
        6.2.2 氧化层微观成分和结构分析
        6.2.3 抗氧化机理分析
    6.3 本章小结
7 中锰钢的垫片辅助点焊连接强化研究
    7.1 中锰钢点焊难点和7Mn退火冷轧板焊接性能初步评估
    7.2 中锰钢的垫片辅助点焊连接强化实验研究
        7.2.1 中锰钢点焊实验过程
        7.2.2 中锰钢的点焊实验结果
    7.3 中锰钢的垫片辅助点焊连接强化机理
    7.4 本章小结
8 中锰钢点焊的烘烤强化研究及评价焊接性的新准则模型
    8.1 中锰钢冷轧板焊接性能初步评估
    8.2 烘烤工艺对中锰钢点焊的影响
        8.2.1 中锰钢点焊和烘烤工艺实验过程
        8.2.2 烘烤工艺对中锰钢焊核力学性能和失效形式的影响
        8.2.3 烘烤工艺对中锰钢焊核显微组织的影响
    8.3 基于烘烤工艺的中锰钢点焊性能强化机理
        8.3.1 失效模式IF向PF转变的机制
        8.3.2 化学成分和烘烤温度的影响
    8.4 建立基于凝固收缩(Δl)评价先进高强钢焊接性的新准则
    8.5 本章小结
9 结论
10 创新点
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)40Cr钢扫描电子束表面强化处理的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 课题研究背景及意义
    §1.2 金属表面改性技术研究现状
        §1.2.1 表面形变强化技术
        §1.2.2 表面化学热处理技术
        §1.2.3 表面热处理技术
        §1.2.4 激光表面处理技术
    §1.3 电子束表面改性技术
        §1.3.1 电子束表面改性技术的优势
        §1.3.2 电子束表面改性技术的类型
    §1.4 电子束表面改性研究现状
        §1.4.1 国内研究现状
        §1.4.2 国外研究现状
    §1.5 课题来源
    §1.6 论文主要研究内容与创新点
        §1.6.1 主要研究内容
        §1.6.2 创新点
第二章 试验材料、设备及研究方法
    §2.1 试验材料及预处理方法
        §2.1.1 试验材料
        §2.1.2 材料预处理
    §2.2 试验设备及扫描方式
        §2.2.1 试验设备及工作原理
        §2.2.2 电子束扫描方式
    §2.3 金相试样制备方法
    §2.4 表面形貌、显微组织及力学性能观测设备及方法
        §2.4.1 表面形貌测试设备与方法
        §2.4.2 显微组织测试设备与方法
        §2.4.3 表面粗糙度、显微硬度及耐磨性测试设备与方法
    §2.5 本章小结
第三章 40Cr钢扫描电子束表面处理温度场的研究
    §3.1 40Cr钢扫描电子束表面处理过程物理分析
    §3.2 温度场有限元模型的建立
        §3.2.1 温度场有限元模型的基本假设
        §3.2.2 移动热源的确定
        §3.2.3 几何模型的建立和网格的划分
        §3.2.4 初始条件和边界条件的确定
        §3.2.5 温度场控制方程
        §3.2.6 材料热物性参数的确定
    §3.3 40Cr钢扫描电子束表面处理温度场结果分析
        §3.3.1 温度场加热过程分析
        §3.3.2 温度场冷却过程分析
    §3.4 温度场热循环分析
        §3.4.1 扫描电子束移动方向温度场热循环曲线
        §3.4.2 扫描电子束深度方向温度场热循环曲线
    §3.5 扫描电子束稳定阶段截面温度场分布和实验对比
    §3.6 本章小结
第四章 40Cr钢扫描电子束表面强化处理的试验研究
    §4.1 扫描电子束表面处理试验方法及工艺参数
    §4.2 扫描电子束表面强化处理结果分析
        §4.2.1 横截面形貌与组织分析
        §4.2.2 横截面显微硬度分析
    §4.3 束流对40Cr钢显微组织、表面形貌及力学性能的影响
        §4.3.1 束流对40Cr钢显微组织的影响
        §4.3.2 束流对40Cr钢表面形貌的影响
        §4.3.3 束流对40Cr钢表面粗糙度的影响
        §4.3.4 束流对40Cr钢表面显微硬度的影响
        §4.3.5 束流对40Cr钢磨损量的影响
    §4.4 电子枪移动速度对40Cr钢显微组织、表面形貌及力学性能的影响
        §4.4.1 电子枪移动速度对40Cr钢显微组织的影响
        §4.4.2 电子枪移动速度对40Cr钢表面形貌的影响
        §4.4.3 电子枪移动速度对40Cr钢表面粗糙度的影响
        §4.4.4 电子枪移动速度对40Cr钢表面显微硬度的影响
        §4.4.5 电子枪移动速度对40Cr钢表面耐磨性的影响
    §4.5 本章小结
第五章 40Cr钢多道扫描电子束表面强化处理的研究
    §5.1 多道扫描电子束处理试验的基本理论和工艺参数
        §5.1.1 搭接率的基本理论
        5.1.2 多道扫描电子束工艺参数的确定
    §5.2 搭接率对横截面形貌和显微组织的影响
        §5.2.1 搭接率为0%时横截面形貌及显微组织
        §5.2.2 多道搭接扫描时横截面形貌及显微组织
        §5.2.3 搭接率对重熔层组织的影响
    §5.3 搭接率对表面力学性能的影响
        §5.3.1 搭接率对表面形貌及表面粗糙度的影响
        §5.3.2 搭接率对表面显微硬度的影响
        §5.3.3 搭接率对摩擦因数的影响
        §5.3.4 搭接率对耐磨性的影响
    §5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    §6.1 全文总结
    §6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果

(5)激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 传统表面强化技术
        1.2.1 表面机械强化处理技术
        1.2.2 表面热处理强化技术
        1.2.3 表面化学处理强化技术
    1.3 激光表面强化技术
        1.3.1 激光冲击强化技术
        1.3.2 激光表面熔覆
        1.3.3 激光表面重熔
    1.4 激光表面重熔国内外研究现状
        1.4.1 国内研究现状
        1.4.2 国外研究现状
    1.5 仿生结构的发展及应用
        1.5.1 仿生学的发展
        1.5.2 仿生耦合发展
        1.5.3 课题中采用的仿生结构
    1.6 摩擦磨损试验研究
        1.6.1 磨损失效机理
        1.6.2 摩擦磨损研究现状
    1.7 课题研究主要内容
第2章 试验材料、设备与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 拉伸试样设计
        2.2.2 激光表面重熔处理
        2.2.3 金属试件拉伸试验
        2.2.4 往复摩擦试验
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 微观组织分析
        2.3.2 显微硬度测量及分析方法
        2.3.3 XRD分析方法
        2.3.4 拉伸断口分析方法
        2.3.5 重熔形貌表征
    2.4 本章小结
第3章 激光重熔参数对70Mn钢性能的影响
    3.1 大气环境和氩气保护环境对重熔表面的影响
    3.2 重熔区的典型形貌
    3.3 激光重熔处理的参数对于重熔区影响
        3.3.1 扫描速率和激光功率对重熔表面的影响
        3.3.2 扫描速率和激光功率对重熔区尺寸的影响
    3.4 激光表面重熔前后70Mn钢的显微硬度分析
    3.5 激光表面重熔前后70Mn钢的XRD分析
    3.6 本章小结
第4章 激光加工参数对处理区几何特征
    4.1 有效峰值功率密度(EPPD)的定义
    4.2 不同激光参数与EPPD关系
    4.3 APPD和EPPD对截面形态和单位尺寸的影响
    4.4 本章小结
第5章 激光表面重熔仿真模拟过程
    5.1 热力耦合场方案和模型建立
        5.1.1 建立材料模型及网格划分
        5.1.2 添加移动热源
        5.1.3 边界条件与相变潜热的处理
    5.2 试验模拟结果分析
        5.2.1 温度场仿真结果
        5.2.2 应力场仿真结果
    5.3 本章小结
第6章 仿生激光表面重熔试件力学试验
    6.1 仿生激光表面重熔试件拉伸试验
        6.1.1 拉伸试验结果分析
        6.1.2 断口分析
    6.2 仿生激光表面重熔试件摩擦磨损试验
        6.2.1 不同激光参数试样的摩擦系数分析
        6.2.2 磨损形貌分析
    6.3 本章小结
第7章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果

(6)27SiMn钢表面激光熔覆铁基合金组织和性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 液压支架概述
        1.2.1 液压支架分类
        1.2.2 液压支架结构及工作原理
        1.2.3 液压支架材料
    1.3 液压支架的失效与修复
        1.3.1 液压支架失效形式
        1.3.2 液压支架的表面修复技术
    1.4 激光熔覆技术
        1.4.1 激光熔覆原理
        1.4.2 激光熔覆送粉方式
        1.4.3 激光熔覆特点
        1.4.4 激光熔覆工艺参数
        1.4.5 激光熔覆材料
    1.5 Fe基激光熔覆层的研究进展
        1.5.1 合金元素对Fe基激光熔覆层组织与性能的影响
        1.5.2 热处理对Fe基激光熔覆层的影响
    1.6 本文的研究目的及研究内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 激光熔覆实验材料及方法
        2.1.1 激光熔覆实验材料
        2.1.2 激光熔覆设备及实验过程
    2.2 试样测试表征
        2.2.1 物相检测
        2.2.2 微观结构分析
        2.2.3 力学性能测试
        2.2.4 耐腐蚀性能测试
3 三种铁基熔覆层的微观结构与腐蚀磨损性能研究
    3.1 熔覆层的宏观形貌
    3.2 熔覆层的微观组织
        3.2.1 X1 熔覆层的微观组织
        3.2.2 X2 熔覆层的微观组织
        3.2.3 X3 熔覆层的微观组织
    3.3 熔覆层的相组成分析
    3.4 耐腐蚀性能分析
        3.4.1 极化与阻抗曲线
        3.4.2 盐雾腐蚀性能
    3.5 熔覆层的硬度分布
    3.6 熔覆层的摩擦磨损性能
        3.6.1 干摩擦条件下熔覆层的摩擦磨损性能
        3.6.2 3.5wt.%NaCl介质中熔覆层的摩擦磨损性能
    3.7 本章小结
4 Mo对X1 铁基熔覆层微观结构及腐蚀磨损性能影响
    4.1 Mo对熔覆层组织结构的影响
        4.1.1 Mo对熔覆层物相组成的影响
        4.1.2 Mo对熔覆层显微组织的影响
    4.2 Mo对熔覆层耐蚀性的影响
    4.3 Mo对熔覆层硬度的影响
    4.4 Mo对熔覆层摩擦磨损性能的影响
        4.4.1 干摩擦条件下熔覆层的摩擦磨损性能
        4.4.2 3.5wt.%NaCl腐蚀介质中熔覆层的摩擦磨损性能
    4.5 本章小结
5 27SiMn钢热影响区的显微组织和力学性能
    5.1 热轧态27SiMn钢热影响区的显微组织和力学性能
        5.1.1 显微组织
        5.1.2 拉伸性能
    5.2 调质态27SiMn热影响区显微组织和力学性能
        5.2.1 显微组织
        5.2.2 拉伸性能
    5.3 预热对热轧态27SiMn热影响区显微组织和力学性能的影响
        5.3.1 显微组织
        5.3.2 显微硬度
        5.3.3 拉伸性能
    5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录

(7)液压支架立柱27SiMn钢感应熔覆涂层数值模拟(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 背景和意义
    1.2 液压支架立柱
    1.3 自熔合金粉末
    1.4 高频感应熔覆技术的简介
    1.5 感应熔覆有限元模拟研究现状
    1.6 研究目标及主要内容
2 感应加热原理与涂层材料
    2.1 感应加热原理
    2.2 实验熔覆涂层材料
3 感应熔覆涂层电磁场的有限元分析
    3.1 电磁场基本理论
    3.2 电磁场的边界条件分析与选择
    3.3 高频感应熔覆涂层电磁场模型建立以及结果分析
    3.4 本章小结
4 感应熔覆涂层磁-热耦合场的有限元分析
    4.1 温度场瞬态方程数学模型
    4.2 感应熔覆涂层温度场的边界条件
    4.3 感应加热过程中关键问题的处理方法
    4.4 磁-热耦合场的分析方法
    4.5 感应熔覆涂层磁-热耦合场的计算和结果
    4.6 本章小结
5 感应熔覆涂层热-应力耦合的有限元分析
    5.1 熔覆涂层工件应力问题的描述
    5.2 应力场模拟计算模型的建立
    5.3 应力场模拟的求解
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)热处理工艺对30MnSi钢棒组织和力学性能的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 预应力混凝土用钢棒发展简况
    1.2 PC钢棒制备工艺和研究现状
        1.2.1 30MnSi热轧盘条生产工艺
        1.2.2 PC钢棒制备工艺
    1.3 PC钢棒的组织和性能研究
    1.4 PC钢棒中合金元素的作用
    1.5 课题研究意义及研究内容
        1.5.1 选题目的及意义
        1.5.2 主要研究内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 热处理工艺
        2.2.1 实验室箱式炉热处理
        2.2.2 PC钢棒感应热处理
    2.3 微观组织分析
        2.3.1 金相组织分析(OM)
        2.3.2 扫描电镜观察(SEM)
        2.3.3 电子背散射衍射分析(EBSD)
    2.4 力学性能测试
第3章 30MnSi热轧钢棒和PC钢棒的组织与性能
    3.1 30MnSi热轧钢棒和冷拔样品的微观组织
    3.2 PC钢棒的微观组织
    3.3 不同工艺处理后钢棒的织构变换
    3.4 热轧、冷拔30MnSi钢棒和PC钢棒成品的力学性能
        3.4.1 热乳和冷拔30MnSi钢棒的力学性能
        3.4.2 PC钢棒的力学性能
    3.5 PC钢棒中的夹杂物形态及成因
    3.6 不同工艺处理的30MnSi钢棒断裂特征及PC钢棒失效原因分析
    3.7 本章小结
第4章 热处理工艺制度对30MnSi钢棒组织和性能的影响
    4.1 奥氏体化温度和回火温度对30MnSi钢棒组织的影响
        4.1.1 不同奥氏体化温度处理后30MnSi钢棒的组织变化
        4.1.2 不同温度回火后冷拔30MnSi钢棒的组织变化
        4.1.3 不同工艺处理后试样的EBSD分析结果
    4.2 奥氏体化温度和回火温度对30MnSi钢棒力学性能的影响
        4.2.1 不同奥氏体化温度的30MnSi钢棒力学性能
        4.2.2 不同奥氏体化温度加热淬火+回火试样的拉伸断口形貌
        4.2.3 30MnSi钢棒热处理工艺优化
    4.3 本章小结
第5章 30MnSi冷拔钢的回火动力学
    5.1 回火工艺对微观组织和硬度的影响
    5.2 30MnSi钢的回火动力学
        5.2.1 P参数法
        5.2.2 λ参数法
    5.3 本章小结
第6章 总结
    6.1 主要结论
    6.2 创新点和展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间获得的奖励
学位论文评阅及答辩情况表

(9)表面淬火对ADI组织与性能影响及数值模拟的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 ADI的性能特点
    1.2 ADI研究现状
        1.2.1 国外ADI研究现状
        1.2.2 国内ADI研究现状
    1.3 表面淬火研究现状
    1.4 课题的背景和意义
    1.5 课题研究的主要内容
    1.6 课题研究的技术路线
    1.7 本章小结
2 等温淬火球墨铸铁(ADI)试样的制备
    2.1 化学成分的确定
    2.2 原材料的选择与铁液熔炼
    2.3 铸态球铁与等温淬火处理
    2.4 本章小结
3 ADI表面淬火原理及工艺
    3.1 ADI感应加热表面淬火原理
    3.2 感应淬火的分类
        3.2.1 透入式感应加热
        3.2.2 传导式感应加热
    3.3 ADI感应加热淬火的组织变化
    3.4 ADI感应加热表面淬火工艺制定
    3.5 ADI感应加热表面淬火频率的选定
    3.6 本章小结
4 ADI表面淬火数学模型的建立
    4.1 电磁场数学模型
    4.2 温度场数学模型
    4.3 组织场数学模型
    4.4 应力场数学模型
    4.5 本章小结
5 基于Deform的 ADI表面淬火数值模拟
    5.1 ADI材料库的建立
        5.1.1 JMatpro软件建模及参数分析
        5.1.2 ADI材料建模
    5.2 几何模型与网格划分
    5.3 参数设置
    5.4 ADI感应淬火温度变化分析
    5.5 ADI感应加热表面淬火组织变化分析
    5.6 ADI感应淬火应力变化分析
    5.7 本章小结
6 表面淬火对ADI组织与性能影响实验研究
    6.1 感应加热表面淬火实验
    6.2 表面淬火对ADI硬度的影响
    6.3 表面淬火对ADI组织的影响
    6.4 表面淬火对ADI表面耐磨性的影响
        6.4.1 摩擦磨损实验
        6.4.2 摩擦磨损实验结果分析
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录
致谢

(10)CL60车轮钢表面激光淬火参数实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 激光淬火的特点及应用
        1.1.2 激光淬火适用材料
        1.1.3 影响激光淬火的因素
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 激光淬火数值模拟研究现状
        1.2.2 轮轨钢表面激光淬火研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 激光淬火理论基础
    2.1 激光淬火作用过程
        2.1.1 激光淬火机理
        2.1.2 激光加热的类型
        2.1.3 材料的表面热效应和内部热效应
    2.2 激光淬火数值模拟理论
        2.2.1 热传导理论
        2.2.2 初始条件和边界条件
        2.2.3 热源的选取与相变潜热
        2.2.4 有限元模型的建立与加载
    2.3 本章小结
3 温度场仿真与激光淬火实验
    3.1 温度场分布
        3.1.1 温度场表面形貌
        3.1.2 温度场截面形貌
        3.1.3 不同扫描位置的瞬态温度场
    3.2 不同功率下的激光淬火仿真与实验
        3.2.1 不同功率下的温度场仿真
        3.2.2 不同功率下的激光淬火实验
        3.2.3 实验结果分析
    3.3 不同扫描速率下的激光淬火仿真与实验
        3.3.1 不同扫描速率下的温度场仿真
        3.3.2 不同扫描速率下的激光淬火实验
        3.3.3 实验结果分析
    3.4 本章小结
4 多道搭接实验与最佳搭接率的选取
    4.1 多道搭接原理
    4.2 不同搭接率的激光淬火实验
        4.2.1 实验目的
        4.2.2 实验参数
        4.2.3 实验流程
        4.2.4 实验结果
    4.3 本章小结
5 淬火层表面摩擦磨损实验
    5.1 摩擦磨损实验
        5.1.1 实验目的
        5.1.2 实验参数
        5.1.3 实验流程
    5.2 实验结果分析
        5.2.1 磨损过程与摩擦系数
        5.2.2 磨损量
        5.2.3 磨损形貌
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

四、40Mn钢的感应加热表面淬火的研究(论文参考文献)

  • [1]中频感应淬火及回火对45Mn钢组织和硬度影响[J]. 曹培,张青. 热处理技术与装备, 2021(04)
  • [2]激光制备仿生重熔单元对70Mn钢拉伸性能与摩擦磨损性能的影响[D]. 张有为. 沈阳化工大学, 2021(02)
  • [3]中锰汽车钢热成形组织、力学性能及焊接性研究[D]. 李硕硕. 北京科技大学, 2021
  • [4]40Cr钢扫描电子束表面强化处理的研究[D]. 龚玉辉. 桂林电子科技大学, 2021
  • [5]激光重熔参数对70Mn钢组织结构和力学性能的影响[D]. 孙伏文. 沈阳化工大学, 2021(02)
  • [6]27SiMn钢表面激光熔覆铁基合金组织和性能研究[D]. 李聪玮. 西安科技大学, 2021(02)
  • [7]液压支架立柱27SiMn钢感应熔覆涂层数值模拟[D]. 朱德连. 中国矿业大学, 2021
  • [8]热处理工艺对30MnSi钢棒组织和力学性能的影响[D]. 张建园. 山东大学, 2021(12)
  • [9]表面淬火对ADI组织与性能影响及数值模拟的研究[D]. 李冲. 武汉纺织大学, 2021(08)
  • [10]CL60车轮钢表面激光淬火参数实验研究[D]. 张汉杰. 西安科技大学, 2020(01)

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40Mn钢感应加热表面淬火研究
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