热处理对65Mn钢扭转与拉伸性能的影响

摘要

近几年内随着工业尤其是汽车和造船行业的飞跃发展，对机械零部件的各部分性能要求也越来越高如扭转、弯曲等。本试验通过对45钢生产运用于只承受扭矩而不承受弯矩的轴杆类零部件在工作中存在的强度不足的缺点分析，研究了影响扭转性能的因素尤其是热处理工艺对其造成的效果。从经济和实际工作情形出发，采用65Mn钢通过热处理工艺来提高扭转性能从而来改善工作中的不足。本次热处理试验包含同一温度淬火下不同回火试验和不同温度淬火下同一温度回火试验，采用金相观察、断口分析等技术手段来研究其微观组织与性能的变化规律，最终与常用45钢调质后的扭转性能进行比照。同时通过扭转和拉伸试验在本质上的关联性，采用拉伸试验作为补充来测试材料在热处理情况下的塑形性能变化。试验结果表明:(1)在同一淬火温度前提下随回火温度的上升65Mn钢扭转屈服强度和抗扭强度逐步下降;材料的抗拉强度在呈逐渐下降的同时而塑形却在缓慢提升;材料的拉伸断口类型由脆性逐步转变为韧性断口;(2)在同一回火温度前提下，随着淬火温度的上升，材料拉伸断口类型由韧脆复合型断口逐步转为脆性断口;(3)影响材料室温扭转性能和拉伸性能的主要是回火温度的改变;(4)中温回火下的65Mn的扭转强度相对应调质状态的45钢高出555Mpa;(5)从实际工作条件以及强度塑形选材理论来看65Mn钢最佳扭转和拉伸性能的最优热处理工艺为淬火温度800℃保温25Min和回火温度380℃保温2h。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 扭转理论的发展

1．2 扭转性能的表征

1．2．1 扭转强度

1．2．2 扭转刚度

1．2．3 扭转疲劳

1．3 扭转性能的影响因素

1．3．1 温度对扭转性能的影响

1．3．2 组织对扭转性能的影响

1．3．3 尺寸结构对扭转性能的影响

1．4 扭转和拉伸试验的塑形变形研究

1．5 45钢在轴杆类设备上的运用

1．6 65Mn钢的研究发展

1．6．1 65Mn钢的化学成分及性质

1．6．2 国内65Mn钢的研究现状

1．6．3 国外65Mn钢的研究现状

1．7 65Mn钢的应用现状

1．8 65Mn的热处理工艺研究

1．8．1 65Mn钢的常规热处理工艺研究

1．8．2 65Mn钢的新型热处理工艺研究

1．9 本课题的研究意义和研究内容

1．9．1 研究意义

1．9．2 研究内容

2 试验材料及试验方法

2．1 试验材料

2．1．1 材料的化学成分

2．1．2 试样尺寸

2．2 试验方法

2．2．1 热处理试验

2．2．2 扭转试验

2．2．3 拉伸试验

2．2．4 显微组织分析试验

3 热处理对65Mn钢扭转性能研究

3．1 回火温度对65Mn钢的影响

3．1．1 组织转变

3．1．2 硬度变化

3．1．3 扭转性能变化

3．2 最佳回火温度的选定

3．3 淬火温度对65Mn钢的影响

3．3．1 组织转变

3．3．2 硬度变化

3．3．3 扭转性能分析

3．4 两次回火对65Mn扭转性能的影响

3．5 65Mn钢与45钢扭转性能比较

3．5．1 扭转性能差别

3．5．2 显微组织分析

3．5．3 性能差异分析

3．6 本章总结

4 热处理对65Mn钢拉伸性能研究

4．1 回火温度对拉伸性能的影响

4．1．1 断口形貌分析

4．1．2 拉伸性能变化

4．2 强度塑性选材理论

4．3 淬火温度对拉伸性能的影响

4．3．1 断口形貌分析

4．3．2 拉伸性能变化

4．4 扭转和拉伸的关联性

4．5 本章总结

5 试验展望

6 结论

参考文献

作者简历

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