CSP生产50CrV4弹簧钢脱碳行为的研究

摘要

钢材表面脱碳是热加工的常见问题，会导致弹簧钢疲劳强度和使用寿命的降低。利用实验室模拟和数值模拟是研究弹簧钢高温脱碳问题的主要手段。
　　本文结合某厂CSP生产50CrV4弹簧钢，在实验室模拟现场条件，研究加热温度、保温时间、加热气氛、化学成分对50CrV4弹簧钢表面脱碳的影响规律，同时利用扩散理论和菲克定律，建立CSP生产弹簧钢加热炉内脱碳数学模型。
　　研究表明，较高的加热温度和较长的保温时间对脱碳层的形成有促进作用，保温时间为30min~60min时，50CrV4弹簧钢的脱碳层厚度随温度变化呈先增大后减小再增大的趋势，在1050℃左右存在峰值。含V弹簧钢与不含V钢相比，脱碳敏感温度大幅提高。O2+CO2+N2、H2O+N2、O2+CO2+H2O+N2三种加热气氛比较，O2+CO2+H2O+N2混合气氛能有效降低脱碳层厚度。
　　利用脱碳模型，分析在没有氧化反应时加热温度、保温时间、加热气氛、化学成分对脱碳影响。利用实验数据修正模型，提高模型的可靠性，可为现场生产工艺的制定提供理论基础。

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第1章 引言

1.1课题背景

1.2课题研究的目的和意义

第2章 文献综述

2.1弹簧钢概述

2.2薄板坯连铸连轧技术

2.3弹簧钢脱碳的研究现状

第3章 弹簧钢脱碳的实验室模拟研究

3.1试验材料和试验设备

3.2试验结果与分析

3.3小结

第4章 弹簧钢脱碳层厚度计算模型的建立与分析

4.1脱碳模型建立

4.2理论脱碳层的计算与分析

4.3氧化失重对脱碳层的影响

4.4脱碳模型修正与验证

4.5小结

第5章 结论

致谢

参考文献

附录1误差函数表

附录2攻读硕士学位期间发表的论文

附录3攻读硕士学位期间参加的科研项目