当前位置: 首页> 学位论文 >详情
原文传递 高速重载机车用50CrVA弹簧钢淬火—等温工艺探索
论文题名: 高速重载机车用50CrVA弹簧钢淬火—等温工艺探索
关键词: 高速重载机车弹簧;淬火-等温工艺;疲劳性能;韧塑性
摘要: 高速重载机车弹簧是机车的关键部件,目前主要通过感应加热卷制后进行淬火-回火工艺处理,获得回火屈氏体组织。然而在实际使用过程中发现,韧性和疲劳性能较差,急需改善其力学性能。
  通过对现有高速机车弹簧的加工工艺、力学性能评价,以及失效分析找到了现有工艺存在的问题,并提出了解决弹簧早期破坏的措施和新的热处理工艺。在此基础上,为进一步提高高速机车弹簧的质量,实现弹簧的长寿命目标,提出了长寿命弹簧新工艺的开发研究。
  2003国际上提出了淬火-分配工艺,充分利用了残余奥氏体对韧性的贡献,在提高强度的同时,保证了材料的高韧性,为实现复相组织的强韧化提供了新的思路。
  本课题结合国家科技支撑计划,对高速重载机车用50CrVA弹簧材料,探索淬火-等温工艺。根据材料的TTT曲线,采用低温熔盐在Ms点以下淬火后,立即在Ms附近进行等温处理,调整不同的等温时间和温度,通过硬度测定,组织观察,断口扫描和透射分析,确定了最佳的淬火-等温新工艺。该新工艺使弹簧钢可以获得优异的力学性能:1).抗拉强度达到1760MPa,屈服强度达到1510MPa;2).断面收缩率和延伸率分别达49%和15%;3).冲击韧性达到32.5J;断裂韧性达到44 MN·m-3/2;4).R=-1的轴向拉压疲劳强度达到675MPa(107次)。
  结果表明,对50CrVA弹簧钢采用淬火-等温工艺处理后,获得的组织为马氏体+下贝氏体+薄膜状的残余奥氏体。淬火过程中形成了位错马氏体,同时形成的马氏体有效分割了原奥氏体晶粒,使等温过程中下贝氏体尺寸细化;采用低温回火,使二次马氏体产生回火,保障了残余奥氏体对韧塑性的贡献。经分析表明,淬火-等温工艺结合了淬火+回火和等温淬火工艺两者的有优点。在淬火的过程中,由于淬火介质温度较高,马氏体在碳浓度起伏较低的位置形核长大,在长大的过程中过饱和的碳的向未转变的奥氏体中快速扩散,形成了低于平均碳浓度的马氏体;未转变的奥氏体其碳浓度高于平均碳浓度,等温的过程中转变为较高碳浓度的贝氏体和部分残留奥氏体,随后冷却过程还会产生少量二次马氏体,从而形成了一次、二次马氏体+贝氏体+少量残留奥氏体的复相组织。
作者: 邹志勇
专业: 材料学
导师: 梁益龙
授予学位: 硕士
授予学位单位: 贵州大学
学位年度: 2009
正文语种: 中文
检索历史
应用推荐