一、奥贝球铁可替代部分钢铸件用钢(论文文献综述)
陈金[1](2019)在《锰对高硼铁基合金铸态和热处理组织与性能的影响》文中研究说明高硼铁基合金以硼化物为耐磨相,含有大量Fe2B与奥氏体所形成的共晶体组织,具有优良的铸造性能。以硼作合金元素,合金的成本低,且液相成型性能好,是一种新型耐磨材料。Fe2B脆性大,使得材料的韧性差,但钢中存在一定形式的残留奥氏体会改善韧性,而Mn有利于其在钢中存在。因此,本文研究Mn元素对合金中铸态和热处理组织与性能影响规律。高硼铁基合金的铸态组织由枝晶组织和共晶体组成。随着锰含量的增加,枝晶组织的体积分数从20.51%下降到17.24%。共晶组织主要以鱼骨状、长条状和板块状存在。当锰含量达到8%时,在枝晶组织周围,除了有共晶组织以外,还开始形成了菊花状组织。锰富集在硼化物中,共晶体中铁基固溶体为马氏体和残留奥氏体,其锰含量次之,与枝晶组织边缘的相当。枝晶组织中心为铁素体,边缘为马氏体和残留奥氏体。随着锰含量从2%增加到10%,合金中残留奥氏体量从0.33%增加到47.10%。随着淬火温度的升高,网状硼化物断开的趋势明显,1050℃硼化物断网效果最佳。回火不改变硼化物形貌,随着回火温度的升高,合金的硬度呈降低的趋势,合金的韧性总体呈现先升高后降低的趋势。对热处理工艺的研究表明,1050℃淬火+500℃回火的含8%Mn试样冲击韧性达到了4.54J/cm2,比铸态时的1.86J/cm2提高较大,相对耐磨性是铸态的2.4倍。
张华[2](2018)在《城市轨道交通车轮用球墨铸铁材料制备及性能研究》文中研究指明随着城市轨道交通的快速发展,车轮作为行走的关键部件,其需求量也在逐年迅速增加。因此,开发满足城市轨道交通运输“低速轻载”特殊要求的车轮对我国城市轨道交通的发展具有重要意义。球墨铸铁材料凭借其综合力学性能高、耐磨性好、良好的机械加工性能和较低的制造成本等优点作为结构材料已经被广泛地使用。因此,开发能够满足城市轨道交通安全性、舒适性、经济型要求,且综合性能优越的新型球墨铸铁车轮,有着极其重要的意义。本论文主要以开发应用于城市轨道交通车轮的新型球墨铸铁材料为目标,建立一条小尺寸试样热态试验和全尺寸车轮数值模拟相结合的技术路线,探明球墨铸铁成分、组织和性能的内在联系,以此研究城市轨道交通车轮用球墨铸铁的材料设计和制备工艺,并研究其具体运行环境下的磨损行为。首先,通过FactSage热力学软件和正交实验设计合金化球墨铸铁车轮材料的合金成分,研究硅,铜,镍等合金元素对其基体组织的作用规律。在此基础上,进一步研究合金化球墨铸铁的力学性能和干态滚滑复合摩擦磨损性能。研究表明:适当合金元素的添加可以获得不同铁素体和珠光体含量的基体组织,其竞争转变主要与共析转变时碳元素的扩散有关。此外,力学性能主要取决于基体组织中珠光体的含量,随着珠光体含量的增加,硬度、抗拉强度和屈服强度都逐渐增大而延伸率相应降低。在干态滚滑复合摩擦磨损的条件下,磨损机制主要为滚动接触疲劳磨损。根据性能检测结果,含有80%珠光体组织的合金化球墨铸铁拥有676MPa的抗拉强度,8.6%的延伸率和11μg/m的平均磨损速率,显示出优异的磨损性能和相对合理的力学性能,表明其作为城市轨道交通车轮替代材料的潜力。其次,通过两相区等温淬火热处理工艺制备双相等温淬火球墨铸铁车轮材料,分别研究等温淬火时间、等温淬火温度以及两相区退火温度等参数对基体组织的作用规律。在此基础上,进一步研究其力学性能和干态滚滑复合摩擦磨损性能。研究表明:等温淬火时间太短会生成马氏体,而过长会生成碳化物,最佳的等温淬火时间为(2060)min;等温淬火温度主要影响中温转变时碳元素的扩散速率以及贝氏体铁素体的转变动力学进程;随着两相区温度的升高,先共析铁素体含量显着减小而奥铁体含量增大,富碳残余奥氏体含量也随之增大。此外,双相等温淬火球墨铸铁的力学性能相对于合金化球墨铸铁得到了较大改善;低的等温淬火温度导致抗拉强度和屈服强度的增大以及延伸率的降低;随着两相区退火温度的升高,抗拉强度和屈服强度稳定增加,延伸率则逐渐减小,而冲击韧性在两相区退火温度为810℃时出现极大值。在干态滚滑复合摩擦磨损的条件下,磨损机制主要为滚动接触疲劳磨损。根据性能检测结果,含有20%先共析铁素体和80%奥铁体基体组织的双相等温淬火球墨铸铁表现出优异的力学性能和磨损性能组合,包括746 MPa的抗拉强度、14%的延伸率以及125 J的冲击韧性和15μg/m的平均磨损速率,表明其作为城市轨道交通车轮替代材料的潜力。基于上述研究结果可以发现,合金化球墨铸铁尤其是双相等温淬火球墨铸铁可以成为城市轨道交通车轮替代材料。因此,结合小尺寸试样热态试验和全尺寸车轮数值模拟的手段,进一步探讨和优化全尺寸球墨铸铁车轮的制备工艺。研究表明,采用封闭雨淋式浇注系统、小冒口和冷铁的合理布置可以实现车轮铸件同时凝固的铸造工艺,降低铸件的铸造缺陷,显着提高车轮铸件质量。根据热态试验和数值模拟结果,分别建立了全尺寸球墨铸铁车轮铸态组织中石墨相预测模型、基体组织预测模型以及两相区等温淬火基体组织预测模型,并对全尺寸球墨铸铁车轮的组织分布进行了预测。可以发现,车轮铸件由于同时凝固的铸造工艺设计,其石墨相在基体中分布较为均匀;铸态基体组织沿车轮径向表现出现珠光体含量增大的现象;两相区等温淬火基体组织存在一定的淬透深度,无法得到全部的双相等温淬火球墨铸铁组织,轮毂和轮辋的中心等位置出现了先共析铁素体、珠光体以及奥铁体的混合组织,从而导致其力学性能降低,但仍高于合金化球墨铸铁的力学性能,对车轮实际使用的影响不大。综上所述,本论文对新型球墨铸铁材料的铸造和热处理过程中的关键问题进行了研究,开发了合金化球墨铸铁和双相等温淬火球墨铸铁两类城市轨道交通车轮材料,并探讨优化了全尺寸球墨铸铁车轮的制备工艺,为新型球墨铸铁车轮的开发和应用提供了较为完整的理论依据和实验基础。
李平,李锋军,刘松涛[3](2015)在《履带板材料的研究现状》文中提出综述了履带板用材的研究进展,介绍了橡胶、高锰钢、中锰钢、低合金钢、球墨铸铁、铝合金及铝基复合材料在履带板上的研究及应用现状。
陈纪民[4](2013)在《不同材质的齿轮发展现状》文中研究指明从介绍齿轮生产中常见的基础材料入手,阐述了市面上用于齿轮制造的各类钢材、合金等材料的分类、性能、应用情况及实际效用。并结合对这些齿轮材料的分析,讲述了我国近年来齿轮产品生产与发展的最新动态,再由当下齿轮的研发情况及发展走向对齿轮材料的未来道路及延伸趋势作出总结。
二、奥贝球铁可替代部分钢铸件用钢(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、奥贝球铁可替代部分钢铸件用钢(论文提纲范文)
(1)锰对高硼铁基合金铸态和热处理组织与性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 耐磨金属材料的发展概述 |
1.2 耐磨金属材料的种类 |
1.2.1 低、中合金钢耐磨钢 |
1.2.2 加工硬化锰系耐磨钢 |
1.2.3 以碳化物为增强相耐磨材料 |
1.3 含硼耐磨铁基合金的研究现状 |
1.3.1 B元素特征及其在钢中作用 |
1.3.2 硼化物的形态控制 |
1.3.3 高硼铁基合金研究进展 |
1.3.4 高硼铁基合金的耐磨性 |
1.4 常用的耐磨材料热处理工艺 |
1.5 本论文研究目的及意义 |
第2章 合金的成分设计及熔炼 |
2.1 合金的成分设计 |
2.1.1 相图分析 |
2.1.2 成分设计 |
2.2 合金的制备 |
2.2.1 炉料的配比 |
2.2.2 熔炼及浇铸 |
2.2.3 浇铸后合金的化学成分 |
2.3 热处理工艺设计 |
2.3.1 奥氏体化温度及其保温时间 |
2.3.2 回火工艺的制定 |
第3章 合金的铸态组织及性能 |
3.1 实验过程与方法 |
3.2 高硼铁基合金的凝固组织 |
3.3 锰对合金铸态组织的影响 |
3.3.1 锰对合金的凝固影响 |
3.3.2 冷却速度与变质剂对凝固组织影响 |
3.3.3 锰对铸态合金室温组织的影响 |
3.4 Mn在合金中的分布及其作用 |
3.5 合金的铸态性能 |
3.6 本章小结 |
第4章 热处理对合金组织和性能的影响 |
4.1 淬火温度对合金组织和性能的影响 |
4.1.1 淬火温度对合金组织的影响 |
4.1.2 淬火温度对热处理后合金性能的影响 |
4.2 回火温度对1050℃淬火后合金组织和性能的影响 |
4.2.1 回火温度对1050℃淬火后合金组织的影响 |
4.2.2 回火温度对1050℃淬火后合金性能的影响 |
4.3 热处理后的断口分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 高硼铁基合金的耐磨性研究 |
5.1 Mn对合金铸态耐磨性的影响 |
5.2 热处理对合金耐磨性的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 全文结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)城市轨道交通车轮用球墨铸铁材料制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 城轨车轮的国内外研究现状 |
1.2.1 城轨车轮的发展现状 |
1.2.2 城轨车轮的失效类型及磨损机理研究 |
1.2.3 城轨车轮材料概述 |
1.3 球墨铸铁组织和力学性能关系的研究 |
1.3.1 合金化球墨铸铁 |
1.3.2 等温淬火球墨铸铁 |
1.3.3 激冷球墨铸铁 |
1.4 成分及制造工艺对球墨铸铁组织的影响 |
1.4.1 合金元素的影响 |
1.4.2 铸造工艺的影响 |
1.4.3 热处理工艺的影响 |
1.5 城轨车轮铸造过程数值模拟研究 |
1.6 本课题的意义、目标及主要研究内容 |
第二章 球墨铸铁材料制备方法及实验表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 球墨铸铁的铸造工艺 |
2.2.1 中频感应电炉熔炼 |
2.2.2 球化孕育处理过程 |
2.2.3 球墨铸铁的浇注过程 |
2.3 球墨的热处理工艺 |
2.4 全尺寸球墨铸铁车轮的数值模拟 |
2.5 实验表征 |
2.5.1 成分检测 |
2.5.2 显微组织分析 |
2.5.3 X射线衍射及物相定量分析方法 |
2.5.4 室温力学性能表征 |
2.5.5 干态滚滑复合摩擦磨损性能表征 |
第三章 合金化球墨铸铁车轮材料组织及性能研究 |
3.1 成分设计 |
3.1.1 热力学计算与分析 |
3.1.2 正交实验设计 |
3.2 合金成分对合金化球墨铸铁车轮材料组织的影响 |
3.2.1 合金成分对石墨球形态的影响 |
3.2.2 合金成分对基体组织的影响 |
3.3 合金化球墨铸铁车轮材料的力学性能 |
3.4 合金化球墨铸铁车轮材料的磨损行为 |
3.4.1 合金化球墨铸铁干态滚滑复合磨损性能 |
3.4.2 合金化球墨铸铁车轮材料与传统车轮钢的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 双相ADI车轮材料组织及性能研究 |
4.1 铸态组织与力学性能 |
4.2 两相区温度区间的确定 |
4.3 等温淬火时间对双相ADI组织的影响 |
4.4 等温淬火温度对双相ADI组织及性能的影响 |
4.4.1 组织表征 |
4.4.2 力学性能研究 |
4.4.3 磨损行为研究 |
4.5 两相区退火温度对双相ADI组织及性能的影响 |
4.5.1 组织表征 |
4.5.2 力学性能研究 |
4.5.3 磨损行为研究 |
4.6 双相ADI车轮材料与传统车轮钢的比较 |
4.7 本章小结 |
第五章 球墨铸铁车轮制备数值模拟及其组织预测 |
5.1 铸型及其尺寸对激冷球墨铸铁铸态组织及性能的影响 |
5.1.1 铸型设计 |
5.1.2 成分及凝固表征 |
5.1.3 铸型尺寸对砂型激冷球墨铸铁铸态组织的影响 |
5.1.4 金属型激冷球墨铸铁组织及性能研究 |
5.2 基于ProCAST的全尺寸球墨铸铁车轮铸造过程数值模拟 |
5.2.1 铸造工艺设计 |
5.2.2 铸造的数值模拟过程 |
5.2.3 铸造过程模拟结果及优化 |
5.3 全尺寸球墨铸铁车轮铸态及两相区等温淬火组织预测 |
5.3.1 铸态组织预测模型 |
5.3.2 铸态组织预测结果与分析 |
5.3.3 热处理组织预测模型 |
5.3.4 热处理组织预测结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表学术论文 |
致谢 |
(3)履带板材料的研究现状(论文提纲范文)
1橡胶履带板 |
2钢制履带板 |
2.1高锰钢 |
2.2中锰钢 |
2.3低合金钢 |
3球墨铸铁 |
4铝合金及铝基复合材料 |
5结语 |
(4)不同材质的齿轮发展现状(论文提纲范文)
1 钢制齿轮 |
1.1 新型渗碳和碳氮共渗齿轮钢 |
1.2 SCM420H高级汽车齿轮钢 |
1.3 易切削齿轮钢 |
1.4 新型贝氏体钢 |
1.5 空冷贝氏体钢 |
1.6 钛铌微合金化齿轮钢 |
1.7 新型齿轮钢 |
2 铸铁齿轮 |
2.1 奥-贝球铁齿轮 |
2.2 等温淬火球铁齿轮 |
2.3 蠕墨铸铁齿轮 |
3 粉末冶金齿轮 |
4 齿轮材料的发展趋势 |
5 结语 |
四、奥贝球铁可替代部分钢铸件用钢(论文参考文献)
- [1]锰对高硼铁基合金铸态和热处理组织与性能的影响[D]. 陈金. 武汉科技大学, 2019(09)
- [2]城市轨道交通车轮用球墨铸铁材料制备及性能研究[D]. 张华. 上海大学, 2018(06)
- [3]履带板材料的研究现状[J]. 李平,李锋军,刘松涛. 热加工工艺, 2015(16)
- [4]不同材质的齿轮发展现状[J]. 陈纪民. 热加工工艺, 2013(12)