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《高性能磨棒用鋼組織與性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：TG142密級：UDC：620編號：201321802011河北工業(yè)大學碩士學位論文高性能磨棒用鋼組織與性能的研究論文作者：張亮學生類別：全日制學科門類：工學學科專業(yè)：材料學指導教師：王寶奇職稱：正高級工程師DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialScienceSTUDYONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOFHIGHPORFORMANCESTEELFORGRIND
2、INGRODbyZhangLiangSupervisor:Prof.WangBaoqiMay2016摘要磨棒作為棒磨機中的研磨介質(zhì)，被廣泛地應用于金屬和非金屬礦石的加工生產(chǎn)過程中。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)磨棒均存在耐磨性差，磨耗高，加棒、取棒頻繁等問題，這些問題將使磨礦的成本提高，棒磨機的工作效率降低。對此，通過磨棒合金成分的合理化設計，以及采用合理的微觀組織控制工藝，研制出新型高性能磨棒，對于提高棒磨機作業(yè)率及降低生產(chǎn)成本具有重要的意義。本文從Fe-Cr-C體系的熱力學出發(fā)，利用相平衡計算的基本原理，對Fe-
3、Cr-C體系中奧氏體和M7C3的兩相平衡進行了熱力學計算，確定了鋼中M7C3型碳化物數(shù)量、奧氏體成分與鋼的成分和奧氏體化溫度之間的關系。在此基礎上，進行了磨棒用鋼的成分設計和熱處理工藝的制定。通過對不同Cr、Mn含量的磨棒試驗鋼的鍛造及不同熱處理后的組織與性能的研究，分析總結(jié)了高性能磨棒用鋼中硬質(zhì)碳化物的數(shù)量和形態(tài)的控制規(guī)律，并通過耐磨性試驗對試驗鋼的耐磨性進行了測定。結(jié)果表明，增加磨棒試驗鋼的鍛造比，試驗鋼中粗大的奧氏體晶粒經(jīng)鍛造后可以得到很好的細化。當鍛造比由1.2增加到4.8時，奧氏體晶粒的微觀晶粒度級
4、別提高了4級以上，并且試驗鋼的硬度分布及沖擊韌性均得到了顯著提高。本文以鍛后100mm直徑空冷處理后的試驗鋼棒為研究對象，制定了一種組織優(yōu)化的控制工藝。經(jīng)該工藝處理后，2#和3#試驗鋼基體中可以獲得的大量彌散分布的M7C3，并且在空冷條件下可獲得細小且均勻的馬氏體基體組織，符合磨棒使用組織和性能的要求。利用XRD對2#和3#試驗鋼中的相組成進行了鑒定，確定試驗鋼基體中主要為馬氏體組織和M7C3型碳化物。三種試驗鋼中，1#試驗鋼因Cr、Mn含量較低，淬透性較差，直徑100mm的試驗鋼棒在空冷后得到的非馬氏體組織
5、較多，未獲得符合磨棒要求的組織性能；3#試驗鋼由于Cr含量太高，用于制備磨棒，生產(chǎn)成本較高。因此綜合考慮，三種試驗鋼中2#試驗鋼為最適宜的磨棒用鋼。經(jīng)測定，在相同的磨損條件下，2#試驗鋼的耐磨性要顯著大于目前市場中其他材料的磨棒的耐磨性。關鍵詞：磨棒熱力學馬氏體碳化物耐磨性IABSTRACTAsthegrindingmediumintherodmill,thegrindingrodiswidelyusedintheproductionprocessofmetalandnonmetalore.Atpresent
6、，mostdomesticgrindingrodexistmanyproblems,suchaspoorwearresistance,largeamountofwear,addingandtakingouttherodsfrequentlywhentherodmillisinoperationandsoon.Theseproblemswillincreasethecostofgrindingprocessandreducetheproductionefficiencyoftherodmill.Forthese
7、reasons,itissignificanttodevelopanewtypeofhighperformancegrindingrodbydesigningtherationalalloycomponentanddevelopingthereasonablemicrostructurecontroltechnologyinordertoimprovetheoperationefficiencyoftherodmillandreducetheproductioncost.Basedonthethermodyn
8、amictheoryofFe-Cr-Csystemandthebasicprincipleofphaseequilibriumcalculation,thispapercarriedoutthethermodynamiccalculationoftheequilibriumofausteniteandM7C3intheFe-Cr-Csystemanddeterminedthevariationrel
