中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊组织和性能的研究
发布时间：2023-05-05 20:15
轧辊是使金属材料成型的重要部件。单一金属材料制备的轧辊,强度和韧性难以兼备,而双金属复合轧辊外部材料(包覆层)具备高硬度和高耐磨性,内部材料(辊芯)韧性优良,是轧辊现在及未来发展的方向。Fe-Cr-B合金硬度高且耐磨性优良,但韧性差;而适量的锰元素能提高铁基材料的韧性。因此本论文以锰含量不同的中锰Fe-Cr-B合金为包覆层材料,42CrMo低合金钢为辊芯,制备中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊。以包覆层和复合界面为研究对象,运用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析其显微组织形态、物相组成以及合金元素分布情况;使用洛氏硬度计测试包覆层的宏观硬度值,并通过冲击韧性试验衡量相应试样的韧性优劣。在此基础上探索了包覆层和复合界面组织形态特征与性能变化的机理,取得如下研究结果:铸态包覆层的显微组织由基体和长条状先共晶硼化物、网状共晶硼化物及蜂窝状包晶组织等硬质相组成,主要物相为α-Fe、M2B、M3(C,B)、M23(C,B)6及γ-Fe。由于内外层冷...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 复合轧辊的用途及发展历程
1.1.2 复合轧辊包覆层的研究现状
1.1.3 复合轧辊辊芯材料的研究现状
1.1.4 复合轧辊今后的发展趋势与展望
1.2 Fe-Cr-B合金及Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状
1.2.1 Fe-Cr-B合金的特点
1.2.2 Fe-Cr-B合金的研究和应用现状
1.2.3 Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状
1.2.4 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势
1.3 中锰Fe-Cr-B合金的研究现状
1.3.1 合金元素Mn对铁基合金组织和性能影响的研究
1.3.2 Mn元素在铁基合金中的应用
1.3.3 中锰Fe-Cr-B合金及其复合轧辊的研究现状
1.4 42CrMo低合金钢的研究现状
1.4.1 42CrMo低合金钢的成分特点、组织特点和性能特点
1.4.2 42CrMo低合金钢的应用现状
1.5 研究的目的及意义
1.5.1 论文研究的目的
1.5.2 论文研究的意义
1.6 研究的内容及技术路线
1.6.1 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊包覆层的凝固组织特征
1.6.2 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊复合界面的组织特征
第二章 实验材料及试验方法
2.1 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的制备
2.1.1 制备复合轧辊的原材料、设备以及工艺
2.1.2 复合轧辊的制备工艺
2.2 试样的制备及热处理工艺
2.2.1 金相试样的制备
2.2.2 力学性能试样的制备
2.2.3 热处理工艺
2.3 显微组织观察及分析方法
2.3.1 光学金相组织观察
2.3.2 扫描电子显微镜镜(SEM)组织观察
2.3.3 X射线衍射分析
2.4 力学性能测试
2.4.1 冲击韧性试验
2.4.2 硬度测试
2.5 本章小结
第三章 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织和性能的研究
3.1 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织观察及分析
3.1.1 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织特征
3.1.2 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织的形成机理分析
3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织和性能的变化规律
3.3 锰含量变化对包覆层组织和性能的影响
3.4 热处理对包覆层组织和性能的影响
3.5 本章小结
第四章 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的复合界面组织和性能研究
4.1 复合轧辊复合界面显微组织观察与分析
4.1.1 复合界面的显微组织特征
4.1.2 复合界面组织形态形成机理分析
4.2 锰含量变化对复合界面的显微组织和性能的影响
4.3 热处理对复合界面的显微组织和性能的影响
4.3.1 淬火对复合轧辊界面显微组织的影响
4.3.2 回火对复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
在校期间发表的学术论文
本文编号：3808338
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 复合轧辊的用途及发展历程
1.1.2 复合轧辊包覆层的研究现状
1.1.3 复合轧辊辊芯材料的研究现状
1.1.4 复合轧辊今后的发展趋势与展望
1.2 Fe-Cr-B合金及Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状
1.2.1 Fe-Cr-B合金的特点
1.2.2 Fe-Cr-B合金的研究和应用现状
1.2.3 Fe-Cr-B合金复合轧辊的研究现状
1.2.4 国内外复合轧辊制备工艺的现状及发展趋势
1.3 中锰Fe-Cr-B合金的研究现状
1.3.1 合金元素Mn对铁基合金组织和性能影响的研究
1.3.2 Mn元素在铁基合金中的应用
1.3.3 中锰Fe-Cr-B合金及其复合轧辊的研究现状
1.4 42CrMo低合金钢的研究现状
1.4.1 42CrMo低合金钢的成分特点、组织特点和性能特点
1.4.2 42CrMo低合金钢的应用现状
1.5 研究的目的及意义
1.5.1 论文研究的目的
1.5.2 论文研究的意义
1.6 研究的内容及技术路线
1.6.1 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊包覆层的凝固组织特征
1.6.2 揭示中锰Fe-Cr-B/42CrMo复合轧辊复合界面的组织特征
第二章 实验材料及试验方法
2.1 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的制备
2.1.1 制备复合轧辊的原材料、设备以及工艺
2.1.2 复合轧辊的制备工艺
2.2 试样的制备及热处理工艺
2.2.1 金相试样的制备
2.2.2 力学性能试样的制备
2.2.3 热处理工艺
2.3 显微组织观察及分析方法
2.3.1 光学金相组织观察
2.3.2 扫描电子显微镜镜(SEM)组织观察
2.3.3 X射线衍射分析
2.4 力学性能测试
2.4.1 冲击韧性试验
2.4.2 硬度测试
2.5 本章小结
第三章 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织和性能的研究
3.1 中锰Fe-Cr-B/42CrMo包覆层组织观察及分析
3.1.1 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织特征
3.1.2 中锰Fe-Cr-B合金包覆层显微组织的形成机理分析
3.2 从包覆层表面至复合界面显微组织和性能的变化规律
3.3 锰含量变化对包覆层组织和性能的影响
3.4 热处理对包覆层组织和性能的影响
3.5 本章小结
第四章 中锰Fe-Cr-B合金/42CrMo复合轧辊的复合界面组织和性能研究
4.1 复合轧辊复合界面显微组织观察与分析
4.1.1 复合界面的显微组织特征
4.1.2 复合界面组织形态形成机理分析
4.2 锰含量变化对复合界面的显微组织和性能的影响
4.3 热处理对复合界面的显微组织和性能的影响
4.3.1 淬火对复合轧辊界面显微组织的影响
4.3.2 回火对复合轧辊界面显微组织和性能的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3808338
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