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转向架用钢成分及热处理工艺优化
| 论文题名： | 转向架用钢成分及热处理工艺优化 |
| 关键词： | 转向架用钢;热处理;显微组织;力学性能;铁路货车;铸钢成分 |
| 摘要： | 随着新时期对铁路运输提速重载新要求的提出，我国现有的转向架用钢已经不能满足铁路货车对转向架性能的要求，而现有的高性能铸钢由于合金化程度较高，导致生产成本居高不下，因此有必要研究开发一种新的转向架用钢，使之在具有高性能的同时降低生产成本。课题在北美AAR标准B+级铸钢的成分范围内，通过研究Mn、Cr、Ni和C元素含量以及正火温度对铸钢组织和性能的影响规律，成功开发出一种新铸钢并确定了新铸钢最佳正火温度，并且建立了铸钢成分、组织和性能之间的数学关系模型，使新铸钢在满足AAR标准正火C级钢性能要求的前提下，降低了生产成本。 试验结果表明:随着铸钢中Mn含量的增加，铸钢中珠光体含量升高、片间距减小，铸钢的强度升高，但塑韧性降低，在Mn含量为0.9 wt.％时，铸钢的强韧性组合最佳;随着铸钢中Cr含量的升高，铸钢中珠光体含量升高，铸钢的强度升高，硬度升高，并在Cr含量为0.3 wt.％时，铸钢具有最佳的强韧性组合;铸钢中的Ni可有效细化铸钢的基体组织，提高铸钢的强韧性，但当铸钢中Ni含量超过0.3 wt％时，Ni含量的升高对铸钢性能的强化效果已经不明显;随着铸钢中C含量的升高，铸钢的强度、硬度以及珠光体含量均升高，当C含量由0.25 wt.％提高到0.31 wt.％时，铸钢的抗拉强度由545 MPa提高到616MPa，但韧性急剧降低，延伸率由31.4％降低到了24.8％;试验最终确定的铸钢成分为:C含量为0.27 wt.％，Mo含量为0.1 wt.％，Si含量为0.4 wt.％，Mn含量为0.9 wt.％，Cr含量为0.3 wt.％，Ni含量为0.3 wt.％，此时新铸钢碳当量为0.56(CE=0.56)，满足铸钢焊接性能方面的要求;对铸钢进行不同加热温度的正火热处理，结果表明:铸钢随着正火温度的升高，铸钢的强度、硬度、冲击吸收功均先升高后降低，延伸率几乎不变;在正火加热温度为900℃时，铸钢的强度最高，强韧性组合达到最佳，此时铸钢的抗拉强度为652.3 MPa，屈服强度为438.2 MPa，延伸率为24.3％，夏比V型缺口试样在-18℃的冲击吸收功为34.3 J，满足AAR标准正火C级钢的性能要求。 |
| 作者： | 李茂华 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 郭二军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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