热处理工艺对含Ni变质超高碳钢组织和性能的影响

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1、中图分类号UDCTGl42．731硕士学位论文学校代码密级10533热处理工艺对含Ni变质超高碳钢组织和性能的影响EffectsofheattreatmentsonmicrostructureandpropertiesofNi-alloyedandmodifiedultrahighcarbonsteel作者学科研究学院(指导名：胡彬业：材料科学与工程向：材料学、所)：材料科学与工程学院师：刘华山教授论文答辩日期互f至里}牛答辩委员会主中南大学二O一三年五月姓专方系教原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是

2、本人在导师指导下进行的研究千作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明．o作者签名：蛆鹚日期：塑!茎年』月丛白学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以

3、采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：垃导师弛期：堕年．￡月兰日中南大学硕士学位论文摘要热处理工艺对含Ni变质超高碳钢组织和性能的影响摘要：超高碳钢(UHCS)由于其高硬度和良好的耐磨性使之作为工模具、耐磨件有广阔的发展前景，但是以往的研究很难实现超高碳钢高硬度和良好冲击韧性的结合。本文在变质超高碳钢的基础上，添加适量的Ni元素，主要研究热处理工艺对超高碳钢组织、硬度、室温冲击韧性和耐

4、磨性的影响。实验结果如下：(1)通过淬火．硬度法测得添加0、O．5和1wt％Ni的超高碳钢的共析转变开始温度分别为790℃、770℃和760℃。添加O．5wt％和1wt％的Ni使超高碳钢共析转变温度分别降低了20。C和30℃。(2)超高碳钢经850℃淬火后在不同温度回火的组织和性能有较大差别：250℃回火得到回火马氏体，硬度很高(55HRC左右)，但冲击韧性较低(10J／cm2)；400℃回火得到回火屈氏体，由于回火脆性的出现，冲击韧性比250℃回火得到的组织更低(<10J／cm2)，同时硬度下降。而在

5、600℃回火得到的是回火索氏体，冲击韧性较高(>30J／cm2、)，但硬度很低(30HRC)；(3)超高碳钢经250℃x2h等温淬火热处理后获得了下贝氏体铁素体+残余奥氏体+未溶碳化物的复相组织，在室温下具有高硬度(>50HRC)和良好的冲击韧·t生(30J／cm2左右)；随着Ni含量的增加，等温淬火态超高碳钢中的残余奥氏体量增多，冲击韧性也随之提高。添加1wt％Ni的超高碳钢经等温淬火热处理后硬度达到53HRC、冲击韧性达到39J／cm2，具有良好的综合力学性能；(4)等温淬火态超高碳钢在不同载荷的摩

6、擦磨损实验中表现出不同的磨损行为。当载荷为100N时，随着Ni含量增加，超高碳钢的耐磨性变差；当载荷为200N时，随Ni含量的增加，耐磨性提高。关键词：超高碳钢；淬火．回火；等温淬火；冲击韧性分类号：TGl42．7II中南大学硕士学位论文ABSTRACTEffectsofheattreatmemsofNi．alloyedonmicrostructureandpropertiesofultrahighcarbonsteelABSTRACT：Ultrahighcarbonsteels(UHCS)havegr

7、eatpotentialtobeusedastools，diesorwear-resistantpartsowningtotheirhi曲hardnessandgoodwearresistance．However,itisdifficultforUHCStohaveacombinationofhi曲hardnessandimpacttoughnessinthepreviousstudies．Inthepresentstudy,Niadditionandproperheattreatmentwereope

8、ratedtoobtainUHCSwithdifferentmicrostructures．Theeffectsofheattreatmentsonharness，impacttoughnessandwearresistanceofUHCSweremainlystudied．Theresultsaresummarizedasfollows：(1)Theeutectoidtransformationstartingtemperatures(A