20鋼液體滲碳工藝及性能研究分析畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-22 07:23本頁面
【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1] 胡光立，（修訂版） .[2] 中國熱處理史金屬熱處理手冊1第2卷. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1992，10.[3] 金屬熱處理手冊1第2卷. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1992，10.[4] 齊寶，陳路，王忠誠. 化學(xué)熱處理技術(shù). 化學(xué)工業(yè)出版社 .[5] 北華航天工業(yè)學(xué)院金屬材料實(shí)驗(yàn)室 .[6] 柳祥訓(xùn)等. 化學(xué)熱處理. 北京: 國防工業(yè)出版社， 1982: 143～179.[7] 張士林等. 1901 無毒液體滲碳劑的研究. 金屬熱處理， 1990， 10: 26～31.[8] 滲碳熱處理的控制及缺陷消除.《金屬加工》. 2011，01.[9] E. Fuglein， R. Hock and M. Lerch. Crystal structure and high temperature behaviour of Zr2ON2. Z. Anorg. Allg. Chem. 623 (1997)， pp. 304–308.[10] A. Maitre and P. Lefort. Solid state reaction of zirconia with carbon. Solid State Ionics 104 (1997)， pp. 109–122.[11] 屠振密，李寧，胡會利等. 熱處理技術(shù)技術(shù)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2008.。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。四年了，仿佛就在昨天。此外，論文的完成還得到了龐國星老師、翟紅雁老師的指導(dǎo)和幫助，同時(shí)對B07821班所有的任課老師，班主任溫旭明老師，表示衷心的感謝。 致 謝感謝我的導(dǎo)師趙東方教授，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 硬度分析 滲前的硬度是20HRC，滲后的硬度是30HRC，經(jīng)過液體滲碳表面處理后，主要改變的是工件的表層組織性能，使試樣的表面具有高硬度、高耐磨性、抗高溫氧化性、高耐蝕性等適合碳鋼的工作環(huán)境的優(yōu)良性能，它比整體熱處理節(jié)省成本，滲碳速度更快，所以經(jīng)過液體滲碳后得到了比未經(jīng)過滲碳的好的性能。 滲碳與未滲的對比 金相分析 20鋼的原始組織圖和滲后組織圖如圖413和圖414所示。從金相照片來看，各個(gè)照片的組織為回火馬氏體，還存在殘余奧氏體。 滲碳時(shí)間對比 1號、2號進(jìn)行對比，3號、4號進(jìn)行對比，5號、6號進(jìn)行，隨著時(shí)間的加長，滲層厚度不斷增加。 滲碳時(shí)間對比 1號、2號進(jìn)行對比，3號、4號進(jìn)行對比，5號、6號進(jìn)行，隨著時(shí)間的加長，表面硬度不斷升高。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 硬度分析硬度在一定程度上反映了鋼的強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，它與強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系，由于設(shè)備的限制，本實(shí)驗(yàn)只對工件的硬度進(jìn)行了測試，用硬度來反映工件的性能。殘余奧氏體由表及里依次減少，并過渡到全部為馬氏體組織。滲碳一次淬火后表面金相組織為板條狀的馬氏體和殘余奧氏體，以及少量的碳化合物；心部組織取決于鋼的成分與淬透性，具有低碳或中碳馬氏體等組織特征。表47 滲碳層厚度1h2h880℃900℃920℃ 20鋼液體滲碳后的金相組織圖47 1號試樣金相照片880℃ 1h滲層 200 圖48 2號試樣金相照片860℃ 2h滲層 200圖49 3號試樣金相照片900℃ 1h滲層 400 圖410 4號試樣金相照片900℃ 2h滲層 400 圖411 5號試樣金相照片920℃ 1h滲層 400 圖412 6號試樣金相照片920℃ 2h滲層 400由圖47和圖48可以看出，表層組織中以析出了碳化物，但還含有很多殘余奧氏體，由圖49和圖410可以看出，表層組織中含有針狀馬氏體，碳化物較880℃中的明顯增多，殘余奧氏體也明顯減少，由圖411和圖412可以看出，表層組織中含有針狀馬氏體，大量碳化物，少量殘余奧氏體。表41 1號工件加熱溫度880℃，保溫時(shí)間1h深度/μm2040557090120180240300350硬度/HV表42 2號工件加熱溫度880℃，保溫時(shí)間2h深度/μm2045607590160200260300350硬度/HV表43 3號工件加熱溫度900℃，保溫時(shí)間1h深度/μm20456585120200240300360400硬度/HV表44 4號工件加熱溫度900℃，保溫時(shí)間2h深度/μm205585125180250300360400450硬度/HV表45 5號工件加熱溫度920℃，保溫時(shí)間1h深度/μm2080120200250300360400450500硬度/HV表46 6號工件加熱溫度920℃，保溫時(shí)間2h深度/μm2080150250300550600650700750硬度/HV 20鋼液體滲碳后的硬度曲線為了更加直觀的顯示出液體滲碳對工件性能的影響，可以繪制從表層到心部的硬度曲線，以下圖41至圖46為各組實(shí)驗(yàn)的滲層硬度曲線。滲碳后零件出爐溫度過高，等溫鹽浴或淬火加熱鹽浴脫氧不良，都可引起表面氧化，應(yīng)仔細(xì)控制滲碳劑鹽浴成分，并對零件表面及時(shí)清洗[8]。5. 表層貧碳或脫碳其成因是擴(kuò)散期爐內(nèi)氣氛碳勢過低，或高溫出爐后在空氣中緩冷時(shí)氧化脫碳，補(bǔ)救辦法是在碳勢較高的滲碳介質(zhì)中進(jìn)行補(bǔ)滲。4．滲碳層深度不均勻成因很多，可能由于原材料中帶狀組織嚴(yán)重，也可能由于滲碳件表面局部結(jié)焦或沉積碳黑，爐氣循環(huán)不均勻，零件表面有氧化膜或不干凈，爐溫不均勻，零件在爐內(nèi)放置不當(dāng)?shù)人斐伞?．粗大網(wǎng)狀碳化物組織形成原因可能是由于滲碳劑活性太大，滲碳階段溫度過高，擴(kuò)散階段溫度過低及滲碳時(shí)間過長引起。具有反常組織的鋼經(jīng)淬火后易出現(xiàn)軟點(diǎn)。在滲碳件中，常在鋼中含氧量較高(如沸騰鋼)的固體滲碳時(shí)看到。圖36 黑色組織 圖37 反常組織2．反常組織這種組織在前述過共析鋼退火組織缺陷中已看到過。如下圖36所示，鋼滲碳淬火后在未經(jīng)腐蝕的金相試樣上看到的黑色組織預(yù)防黑色組織的辦法是注意滲碳爐的密封性能，降低爐氣中的含氧量。 滲碳后缺陷及控制滲碳后會有很多缺陷，以下是一些常見的缺陷及其控制方法。7. 將試件放到顯微硬度計(jì)上，從邊緣向心部依次測量其顯微硬度，直到硬度變化不大，記錄每次測量的硬度值和移動距離。5. 將腐蝕好的試件放在金相顯微鏡上觀察，調(diào)整放大倍數(shù)為400倍，調(diào)整焦距和試件位置，直到出現(xiàn)清晰的試件邊緣的圖像，拍下照片，記下編號。3. 將磨去滲層的面用細(xì)砂紙磨平，進(jìn)行拋光處理。 滲層
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