在不同工艺下40cr钢的冲击性能的研究

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1、在不同工艺下40Cr钢的冲击性能的研究第一章：文献综述1.课题的选题背景2•冲击试验机的试验原理及对试样的要求2-1冲击试验机的构成2-2冲击试验机的试验原理一般利用夏比摆锤试验机测定金属材料的冲击韧性。其原理由图6・1所示，有一个能够围绕固定轴旋转的摆锤，摆锤从图6・1的摆锤位置释放控制，靠重力围绕固定轴旋转打断试样并摆动到摆锤位置2,摆锤冲断试样前后的能差就是试样冲击吸收功Ak,单位为J,BIJ：Ak=mgH1・mgH2冲击试验过程中试样的缺口位于冲击血的背侧，对于U型缺口试样，将冲击功Aku除以缺口的净断面

2、积An，即得冲击韧度aKu，hku=Aku/Ano在咼分子聚合物材料中把这种方法表示的冲击韧度称为冲击强度（J/n?）。U形试样在俄罗斯和欧洲一些国家使用，而V形试样在我国和美、英、日等国家使用。目前普遍采用V形缺口试样，试样结果表示为Akvo不同方法和不同缺口试样测定的冲击韧性无法相互换算或者比较。可以出冲击韧性值眾性判断材料的韧脆程度，脆性和低塑性金属材料断裂时所需要的能力少，而高塑性金属材料所需的能力多。2-3冲击试验机对试样的耍求根据国家标准，冲击试样可使用夏比U形缺口（其冲击功表示为Aku）试样和夏比V

3、形缺口（其冲击功表示为Akv）试样。试样的外形尺寸均为lOmmx10mmx55mm,缺口深度为2mm,其尺寸要求及表面粗糙度要求如图6-2和6-4所示。无论U形缺口还是V形缺口,当坯料尺寸无法满足10mmxl0mmx55mm耍求时，可加丁成7.5mmx10mmx55mm或5mmx10mmx55mm小尺寸的辅导试样，此时缺口应开在试样的窄面上。11f14TI丄

4、0・2BAMdJoTp5510.60hi10仝0」0丄0」AT丄

5、o・2i0.10R0・25t图6-3峡门深度为2mm的标冷夏比U型缺口冲缶试样27.510

6、30l〃l°l丨/中i!11:令—丄

7、02

8、855i0.60图6・2标准夏比V型缺口冲击试样

9、丄0.1T丄1°」I*图6-4缺口深度为5mm的标准夏比U空缺口冲击试样2-3-1.冲击弯曲试验试样的种类:2-3-2试样类型的选择原则2-4冲击韧性的定义2-5韧脆转变温度Tk值如何确爼的方法及每种方法的优缺点3•目前冲击试验的研究情况3-1韧脆转变温度2-2韧脆转变温度的评定2-2冲击韧性试验的主要用途4•低温脆性的影响因素3-1化学成分和夹杂物的影响3-2晶粒尺寸对冲击韧性的影响4-3变形速度对冲击韧性的影响4-4

10、显微组织状态对钢冲击韧性的影响4-5试样尺寸及取样部位对冲击韧性的影响4-6应力状态及缺口形状对冲击人韧性的彩响小结:二、实验方案的制定及实验步骤2・1钢种的选择2・2试验钢的来源，国内某钢厂热轧态(l)150mm钢坯取下来的。型号G4250带锯切片，线切割机切条，卧轴矩台平面磨床M7120D/H630x200磨成标准尺寸及加工试样表面粗糙度，铳床开U型口。2-3试验用钢40Cr钢的化学成分如下表所示:2-4冲击试验所需要的试验设备2-4-1摆锤冲击试验机：(1)冲击试验对试验机砧座和支座的要求(2)冲击试验机摆

11、锤的要求(3)冲击试验机冲击刀的要求2-4-2扫描隧道显微镜。2-4-3金相显微镜观察试样断口组织。2-5实验研究方法40Cr钢试验研究热处理方法：860°C正火保温20min空冷和850°C淬火保温20min汕冷+550°C冋火保温30min空冷。2-6实验研究的步骤2-6-1试验尺寸试样尺寸为10mmX10mmX55mm。2-6-2常温冲击试验2-6-3低温冲击试验小结:第三章实验研究结果及分析1・冲击功数据图2•晶粒尺寸3•组织状态4•试验工艺4-1试样尺寸55x55x10mm4-2试验设备1.冲击试验机低

12、温冲击试验机。型号:JBD-300Ao规格：冲击能量：300/150Jo吴忠同力材料试验机有限公司。冲击试验低温仪。型号：CDW-60o产品编号：2378。控温范围：+30°C一60°C。控温精度：±0.5°Co电源：220Vo济南联工测试技术有限公司。5・3试验温度室温、0°C、-20°C、・40°C.・60°C、・80°C。2-4每一个温度三个样：1・2•冲击功平均数。3・2-5试样编号：40Cr4-l热轧态4-2860°C正火4-3850°C调质二、试验工作1•系列冲击试验1.金相试样的检验：1）热轧态一个

13、2）正火态一个3）调质状态一个2•晶粒度的测定3•断口形貌分析根据及图形处理1）Tk=1/2（Emax+Emin）2）脆性断口法。4-1热轧态4-2860°C正火保温20min空冷4-3850°C淬火保温20min油冷+550°C回火保温30min空冷。