耐磨鋼NM360A鎢極氬弧焊接頭組織結(jié)構(gòu)性能分析

目 錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1課題研究的目的和意義 1

1.1.1課題研究?jī)?nèi)容 1

1.1.2課題研究的意義 1

1.2低合金高強(qiáng)度耐磨鋼 3

1.2.1耐磨鋼的制備 3

1.2.2低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的組織 3

1.2.3低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的化學(xué)元素成分 4

1.3對(duì)低合金耐磨鋼的研究 5

1.3.1對(duì)低合金耐磨鋼的組織性能研究 5

1.3.2對(duì)低合金耐磨鋼的焊接及接頭性能的研究 7

1.4低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的發(fā)展 8

1.4.1國(guó)外低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的發(fā)展[10] 8

1.4.2國(guó)內(nèi)低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的發(fā)展及和國(guó)外的差距[11] 9

1.5小結(jié) 10

第2章 耐磨鋼NM360A實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程 11

2.1耐磨鋼NM360A焊接性分析及焊接工藝確定 11

2.1.1耐磨鋼NM360基本性能 11

2.1.2焊接性分析 12

2.1.3焊接工藝參數(shù)選擇[14～16] 14

2.2觀察試樣不同部位金相組織 19

2.3測(cè)量試樣不同部位硬度 23

2.3.1維氏硬度測(cè)量概述 23

2.3.2使用顯微維氏硬度試驗(yàn)測(cè)量試樣硬度 25

2.4小結(jié) 26

第3章 實(shí)驗(yàn)分析 27

3.1金相組織觀察結(jié)果及分析 27

3.1.1基體顯微組織及分析 27

3.1.2熱影響區(qū)顯微組織及分析 28

3.1.3焊縫區(qū)顯微組織及分析 29

3.1.4不同區(qū)域交界處顯微組織 29

3.2硬度試驗(yàn)結(jié)果及分析 31

3.3小結(jié) 32

第四章 總結(jié) 33

參考文獻(xiàn) 34

致  謝 36

附錄Ⅰ 中文翻譯 37

附錄Ⅱ 英文原文 47

附錄Ⅲ 任務(wù)書 58

附錄Ⅳ 開題報(bào)告 62

摘要

低合金高強(qiáng)耐磨鋼不僅具有高強(qiáng)度、高硬度特點(diǎn)，同時(shí)具有一定韌性和良好的耐磨性能，它在大型機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用，因此研究其焊接及接頭組織性能有重要意義。

本文所選擇的的材料為淬火+低溫回火狀態(tài)的NM360A，具有優(yōu)秀的耐磨性能。試驗(yàn)利用鎢極氬弧焊焊接方法得到接頭試樣，采用組織觀察分析和力學(xué)性能試驗(yàn)方法研究接頭試樣，得到接頭各部位顯微組織照片和顯微維氏硬分布，并分析組織生成的原因和對(duì)硬度分布的影響。

組織觀察表明材料組織為回火馬氏體，在馬氏體基體上分布著碳化物顆粒或貝氏體顆粒，在熱影響區(qū)的不同區(qū)域生成粗大的馬氏體晶粒、鐵素體組織、細(xì)小的馬氏體以及粒狀貝氏體等組織，在焊縫區(qū)，組織包括先共析鐵素體和黑色顆粒珠光體。

硬度測(cè)試表明，維氏硬度值大小關(guān)系：熱影響區(qū)＞母材＞焊縫，硬度分布曲線呈現(xiàn)典型“馬鞍形”，在熱影響區(qū)與母材臨近位置有明顯的硬度下降，出現(xiàn)熱影響區(qū)的軟化。

關(guān)鍵詞：低合金高強(qiáng)度耐磨鋼，焊接性，金相組織，硬度，回火馬氏體

Abstract

Low alloy high strength wear resistant steel not only have the characteristics of high strength, high hardness, toughness and good wear resistance at the same time, widely used in the large machinery and equipment, so the welding fittings and organization performance has important significance.

The material chosen for this paper is NM360A whose heat treatment state is quenching + tempering at low temperature,it has excellent wear resistant performance. Tungsten electrode argon arc welding welding methods were used to get the joint specimens. To research the joint specimens，I use the structure analysis and mechanical property test method.Then I get the joint microstructure images and micro vickers hardened distribution, the next I analysed the reason of tissue generated and the impact on the hardness distribution.

The result showed that the Organization of material is tempering martensite microstructure. The distribution of the carbide particles or bainite particles is on the martensitic matrix. In different areas of heat affected zone generated gross martensite and ferrite grains organization, fine martensite and other groups. In the weld zone, organizations including the proeutectoid  ferrite and black granular pearlite.

Hardness test showed that the vickers hardness value size relationships: weld heat-affected zone＞mother material＞welding line, the hardness distribution curve presents the typical "saddle", in the heat affected zone and base near position showed a marked decline of hardness,it Appeared softening of heat affected zone.

Keywords: High strength low alloy wear-resistant steel，weldability，metallographic structure，hardness，tempered martensite