烧结台车篦条的失效研究与长效策略

摘要

篦条是烧结台车的最主要的组成部分,其性能和使用寿命直接关系到整个烧结过程的质量和产量。本文以广西某企业的烧结机台车篦条作为研究对象,分析其使用工况,研究其失效原因,通过热处理改善篦条的显微组织而提高其性能,以达到延长篦条的使用寿命的目的。
　　本文采用了扫描电子显微镜、场发射扫描电子显微镜及能谱仪,研究篦条的表面形貌、显微组织及元素分布,采用X射线衍射仪进行物相分析,采用洛氏硬度计和冲击试验机进行硬度和冲击韧性测量,采用二体磨损试验机进行耐磨性试验。
　　实验结果表明:篦条的铸态组织主要由奥氏体和共晶体(共晶奥氏体和共晶碳化物)组成,奥氏体呈枝晶状,共晶碳化物呈网状、菊花状分布。失效的篦条的组织是以铁素体为主,含有大量碳化物、马氏体和残余奥氏体,组织中存在缩孔和缩松,其断口具有典型的解理断裂特征。篦条的失效形式主要是磨损和断裂。篦条淬火组织中马氏体的含量随淬火温度的升高而升高,当达到一定温度时趋于稳定。淬火后篦条的硬度随淬火温度的升高先上升后下降,且在1040℃左右时达到最大,硬度值约为62HRC。经过1000℃淬火的篦条在240℃~420℃范围内进行回火,其回火组织中的碳化物逐渐由长条状变小变短,且分布逐渐均匀化。当回火温度为450℃时,硬度最大,为58HRC,而当回火温度超过450℃时,篦条的硬度开始出现下降,并且下降的趋势十分明显。随着回火温度不断的升高,篦条的耐磨性开始逐渐下降,当温度达到或超过480℃时,其耐磨性要差于铸态篦条;回火后的篦条硬度越高,其耐磨性越大。
　　最优热处理工艺:常规热处理的最优热处理工艺为淬火(1050℃+2.5h)+回火(390~420℃+2.5h);探索性处理的最优化热处理工艺为:淬火(1050℃+2.5h)+淬火(1000℃+2.5h)+回火(390℃~450℃+2.5h)。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 篦条概况

1.3 篦条国内外研究现状

1.4 篦条分类

1.5 研究目的、意义及内容

第二章 实验方法及设备

2.1 显微组织分析

2.2 力学性能检测

2.3 磨损实验

第三章 篦条失效分析

3.1 篦条的使用工况分析

3.2 篦条的失效形式及失效原因分析

3.3 篦条的改进方向

3.4 篦条成分及合金元素作用

3.5 篦条的显微组织及性能分析

3.6 本章小结

第四章 铸态篦条热处理工艺的制定

第五章 热处理工艺对篦条组织和性能的影响

5.1篦条淬火组织物相及性能分析

5.2篦条回火组织物相及性能分析

5.3 本章小结

第六章 热处理工艺的优化

6.1 常规热处理工艺的优化

6.2 探索性热处理工艺

6.3 本章小结

第七章 结论及展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文