[学位论文].中碳低合金耐磨钢的材料研究与应用_[中国科学技术大学]

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1、[毕业论文社区]硕博毕业论文社区优质论文硕博学位论文1／139[毕业论文社区]硕博毕业论文社区2／139中国科学技术大学博士学位论文万方数据中碳低合金耐磨钢的材料研究与应用作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：郭文营材料加工工程李殿中研究员胡小强副研究员二O一六年十月[毕业论文社区]硕博毕业论文社区3／139万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor’SdegreeResearchandApplicationofMediumCarbo

2、nLow-—alloyedWearResistantSteelsAuthor’SName：WenyingGuoSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringSupervisor：Prof．DianzhongLiA．P．XiaoqiangHuFinishedtime：October,2016[毕业论文社区]硕博毕业论文社区4／139万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何

3、他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：堑鳢签字日期：丝丛慢旦Z中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文

4、在解密后也遵守此规定。／日公开口保密(年)作者签名：叠丝签字日期：迎彪!】』：Q]签字日期：2。·b-ff、7[毕业论文社区]硕博毕业论文社区5／139万方数据摘要为了提高生产效率和降低制造成本，铁矿粉生产线关键装备及其工作部件不断大型化。其中，耐磨衬板是铁矿粉生产线关键装备一一磨机的核心工作部件，其使用寿命直接影响整条铁矿粉生产线的运行效率和制造成本。然而，目前国内尚未形成超大型磨机的自主选材规范，致使我国超大型铁矿粉生产线项目的主要关键设备完全依赖进口，造成项目成本和进度受制于人。为了达到预期设计使用寿命，大型耐磨部件

5、选材在具有较高硬度和强度的同时，应当具有优异的韧性和塑性以及良好的淬透性。因此，如何获得良好的强韧性匹配以及淬透性，进一步提高耐磨钢的耐磨性能，一直是研究者非常关注的课题。本文通过Ti、B和RE多元微合金化处理，设计了一系列新型中碳低合金耐磨钢，分析了Ti、B和RE对微观组织演变的影响，系统研究了在凝固和热处理过程中含Ti析出相和稀土夹杂物的类型、尺寸和分布，及其对组织和力学性能的影响，探讨了实验钢的磨损机理以及Ti和RE微合金化、力学性能与耐磨性能之问的关系。在此基础上，结合生产实际，实现了自主设计中碳低合金钢耐磨衬板铸

6、件的批量化生产，为我国低合金耐磨钢的材料开发积累了宝贵经验，同时也为高品质耐磨部件的应用奠定了坚实的理论基础。本文的主要研究内容包括：(1)结合热力学计算和实验研究，提出了Ti、B和RE多元微合金化思想：通过微量B提高淬透性；加入适量Ti与钢中N结合，确保B对淬透性的作用，并且形成TiN析出相，细化组织；加入适量RE(La、Ce)，净化钢液、改善夹杂、细化晶粒。由此，设计了新型中碳低合金耐磨钢合金体系。(2)采用热膨胀仪测定了实验钢的连续冷却转变(OCT)曲线，分析了Ti、B和RE多元微合金化对淬透性的影响。结果表明，实验

7、钢中，单独加入B元素时，B易与钢中N结合，形成BN，严重削弱对淬透性的作用；并且，过量的B将促进M23(C，B)6型碳化物沿晶界析出，反而降低钢的淬透性。在此基础上，加入适量的Ti元素，能够有效固N，形成TiN析出相，抑制BN的产生，有利于发挥B显著提高淬透性的作用。然而，实验钢中加入RE元素，主要与钢液中0、s结合形成RE203和REaOzS稀土夹杂物，对钢的淬透性基本没有影响。(3)通过固液两相区保温凝固和连续冷却凝固实验，研究了实验钢中TiN和稀土夹杂物的析出行为及其对凝固组织的影响。研究结果表明，等温凝固和水淬冷却

8、后，实验钢中的TiN和稀土夹杂物主要分布于凝固组织的粗大枝晶间、枝晶前沿和最后凝固的等轴晶晶界处，少量分布于凝固组织的粗大枝晶和等轴晶内。低倍组织对比表明，加入Ti和RE元素，能够显著提高等轴晶比率，细化凝固组织。[毕业论文社区]硕博毕业论文社区6／139万方数据摘要(4)系统研究了热处理后实验钢中含T