张强:32Cr3MoVE渗氮轴承钢微观组织与疲劳性能研究论文

张强:32Cr3MoVE渗氮轴承钢微观组织与疲劳性能研究论文

本文主要研究内容

作者张强(2019)在《32Cr3MoVE渗氮轴承钢微观组织与疲劳性能研究》一文中研究指出:本文采用双真空熔炼32Cr3MoVE渗氮轴承钢作为实验材料,研究了不同热处理工艺制度下材料的力学性能变化规律,同时对32Cr3MoVE轴承钢渗氮层深度、渗氮层组织特征及硬度变化进行了研究分析,并且对材料进行了室温旋转弯曲疲劳实验和室温滚动接触疲劳实验,研究结果如下:32Cr3MoVE轴承钢热处理工艺为930℃×1 h(OQ)+550℃×2 h(AC),经调质处理后的组织为回火索氏体,抗拉强度为1 525 MPa,屈服强度为1 283 MPa,冲击吸收功为76 J,钢中强化相主要为回火索氏体板条间析出的长条状M3C及M2C。钢中非金属夹杂物主要为MgO-Al2O3、MgO-Al2O3-CaO复合夹杂、Al2O3-MnS复合夹杂等,其平均直径均小于5μm,大尺寸非金属夹杂物面积均小于15μm2。其中MgO-Al2O3夹杂物数量约占所测面积内非金属夹杂物总数的52.1%。32Cr3MoVE轴承钢渗氮层的表层硬度达到1 000 HV以上,有效渗氮层深为400μm。渗氮层由化合物层和氮扩散层组成,化合物层厚约16μm,由γ′相(Fe4N)和CrN构成。32Cr3MoVE轴承钢渗氮后渗氮层出现残余压应力,据表面300μm时达到峰值,为610 MPa。且氮扩散层中出现脉状组织。32Cr3MoVE轴承钢室温旋弯疲劳极限为793 MPa,应力分布在三级应力梯度内,其破坏模式主要有表面起裂及次表面非金属夹杂起裂两种;32Cr3MoVE轴承钢渗氮后的室温旋弯疲劳极限为947 MPa,较未渗氮试样旋弯疲劳极限提升19.4%。其应力分布在四级应力梯度内,起裂方式主要有表面起裂及次表面非金属夹杂物起裂两种,且表面粗糙度与渗氮化合物层对未渗氮试样及渗氮试样疲劳寿命影响较大。32Cr3MoVE渗氮轴承钢室温滚动接触疲劳额定寿命L10=0.357×108次,中值寿命L50=2.083×108次,特征寿命Na=3.040×108次,Weibull斜率参数β=1.050。疲劳失效主要为表面点蚀坑或划痕起裂和材料次表面萌生裂纹两种类型。表面起裂模式下表面形成初始裂纹后沿与表面成近30°向材料内部扩展,当裂纹在扩展区中扩展时,裂纹扩展方向基本同试样表面呈45°夹角;次表面起裂模式下裂纹在距表面较近的次表面萌生,且扩展方向平行于试样表面。两种起裂模式中均发现裂纹沿脉状组织扩展。

Abstract

ben wen cai yong shuang zhen kong rong lian 32Cr3MoVEshen dan zhou cheng gang zuo wei shi yan cai liao ,yan jiu le bu tong re chu li gong yi zhi du xia cai liao de li xue xing neng bian hua gui lv ,tong shi dui 32Cr3MoVEzhou cheng gang shen dan ceng shen du 、shen dan ceng zu zhi te zheng ji ying du bian hua jin hang le yan jiu fen xi ,bing ju dui cai liao jin hang le shi wen xuan zhuai wan qu pi lao shi yan he shi wen gun dong jie chu pi lao shi yan ,yan jiu jie guo ru xia :32Cr3MoVEzhou cheng gang re chu li gong yi wei 930℃×1 h(OQ)+550℃×2 h(AC),jing diao zhi chu li hou de zu zhi wei hui huo suo shi ti ,kang la jiang du wei 1 525 MPa,qu fu jiang du wei 1 283 MPa,chong ji xi shou gong wei 76 J,gang zhong jiang hua xiang zhu yao wei hui huo suo shi ti ban tiao jian xi chu de chang tiao zhuang M3Cji M2C。gang zhong fei jin shu ga za wu zhu yao wei MgO-Al2O3、MgO-Al2O3-CaOfu ge ga za 、Al2O3-MnSfu ge ga za deng ,ji ping jun zhi jing jun xiao yu 5μm,da che cun fei jin shu ga za wu mian ji jun xiao yu 15μm2。ji zhong MgO-Al2O3ga za wu shu liang yao zhan suo ce mian ji nei fei jin shu ga za wu zong shu de 52.1%。32Cr3MoVEzhou cheng gang shen dan ceng de biao ceng ying du da dao 1 000 HVyi shang ,you xiao shen dan ceng shen wei 400μm。shen dan ceng you hua ge wu ceng he dan kuo san ceng zu cheng ,hua ge wu ceng hou yao 16μm,you γ′xiang (Fe4N)he CrNgou cheng 。32Cr3MoVEzhou cheng gang shen dan hou shen dan ceng chu xian can yu ya ying li ,ju biao mian 300μmshi da dao feng zhi ,wei 610 MPa。ju dan kuo san ceng zhong chu xian mai zhuang zu zhi 。32Cr3MoVEzhou cheng gang shi wen xuan wan pi lao ji xian wei 793 MPa,ying li fen bu zai san ji ying li ti du nei ,ji po huai mo shi zhu yao you biao mian qi lie ji ci biao mian fei jin shu ga za qi lie liang chong ;32Cr3MoVEzhou cheng gang shen dan hou de shi wen xuan wan pi lao ji xian wei 947 MPa,jiao wei shen dan shi yang xuan wan pi lao ji xian di sheng 19.4%。ji ying li fen bu zai si ji ying li ti du nei ,qi lie fang shi zhu yao you biao mian qi lie ji ci biao mian fei jin shu ga za wu qi lie liang chong ,ju biao mian cu cao du yu shen dan hua ge wu ceng dui wei shen dan shi yang ji shen dan shi yang pi lao shou ming ying xiang jiao da 。32Cr3MoVEshen dan zhou cheng gang shi wen gun dong jie chu pi lao e ding shou ming L10=0.357×108ci ,zhong zhi shou ming L50=2.083×108ci ,te zheng shou ming Na=3.040×108ci ,Weibullxie lv can shu β=1.050。pi lao shi xiao zhu yao wei biao mian dian shi keng huo hua hen qi lie he cai liao ci biao mian meng sheng lie wen liang chong lei xing 。biao mian qi lie mo shi xia biao mian xing cheng chu shi lie wen hou yan yu biao mian cheng jin 30°xiang cai liao nei bu kuo zhan ,dang lie wen zai kuo zhan ou zhong kuo zhan shi ,lie wen kuo zhan fang xiang ji ben tong shi yang biao mian cheng 45°ga jiao ;ci biao mian qi lie mo shi xia lie wen zai ju biao mian jiao jin de ci biao mian meng sheng ,ju kuo zhan fang xiang ping hang yu shi yang biao mian 。liang chong qi lie mo shi zhong jun fa xian lie wen yan mai zhuang zu zhi kuo zhan 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北科技大学的张强,发表于刊物河北科技大学2019-01-15论文,是一篇关于轴承钢论文,渗氮论文,旋转弯曲疲劳论文,残余压应力论文,滚动接触疲劳论文,河北科技大学2019-01-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河北科技大学2019-01-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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