两种工程材料深冷处理研究

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1、湖南大学硕士学位论文两种工程材料深冷处理研究姓名：夏树人申请学位级别：硕士专业：材料工程指导教师：陈振华;陈喜红20070910要竺!垒丝!：丝竺竺矍!窒摘要深冷处理技术的应用范围很广，它不仅可以用于黑色金属材料及其合金、有色金属材料及其合金还可用于碳化物、塑料、硅酸盐等非金属材料，主要应用于改善和提高材料的力学性能，延长零件和工具的使用寿命，提高耐磨性，增加材料的稳定性等。在社会的很多领域，如能源新工艺、工业生产、航空航天、军事、医疗卫生中深冷处理都有它非常重要的用途和价值。本文对Y系列和江铃系列铝合金内燃机轴瓦和CSP连铸连轧SPCC与

2、SPHC两种钢板进行采用多时段的深冷处理，并观察了显微组织和力学性能的变化，探讨了深冷处理工艺对铝合金轴瓦及低碳钢性能的影响。通过硬度测试和拉伸实验发现力学性能变化与深冷处理工艺之间存在一定的联系。通过显微组织、力学性能、断口形貌的分析比较发现深冷处理促进了组织中第二相析出，通过XRD分析表明，深冷后材料内晶粒发生了转动。经过深冷处理后，轴瓦和低碳钢板的性能得到明显提高。关键字：深冷处理；轴瓦；CSP；性能；力学性能：第二相析出ⅡAbstractCryogenictreatmenthaswideapplicationprospectsnot

3、onlyinthefieldsofferrOU5metal，nonferrousmetalandalloy,butalsointhefieldsofnon—metalmaterial，suchascarbide，plasticmaterial，metasilicateandSOon．Asanoveltechnique，cryogenictreatmenthasbeenusedtoimprovethemechanicalpropertiesofmaterialsandtoprolongthelifeoftoolsandpartsinthefi

4、eldsofmachinery,aerospace，etc．Inthisthesis，themechanicalpropertiesandmicrostructuresoftheAI·alloybasedEngineBush(Y-serialandJingling—serial)andCSPsteel(SPCC，SPHC)beforeandafterdeepcryogenictreatmentarestudied．TheexperimentalresultsshowthatdeepcryogenictreatmentCallobviousl

5、yimprovethehardness，strengthofthebushAIalloysandthesteel，whichcanbeattributedtothefineprecipitationofsecondphaseparticlesandthegrainpreferredorientation．Therelativeexperimentalphenomenawereexplainedandthemechanismwasexplored．Theas··treatedAI·-alloybasedenginebushandCSPstee

6、lshowexcellentperformanceinthisthesis．KeyWords：Cryogenictreatment；Bush；CSP；Mechanicalproperties；Secondphase；Precipitation]J1两种r程村丰I深冷处理研究插图索引图1．1五种高碳钢处理温度在．84"C(．120"F)时的耐磨性与处理温度在一190"C(-310"F)时的耐磨性的比较(14】⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6图2．1实验方案流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16图2．2轴瓦实

7、物照片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17图2．3拉伸实验标准样规格(单位ilml)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20图3．1Y4102连杆瓦深冷前后硬度变化图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23图3．2Y4102连杆瓦深冷前后金相组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24图3．3Y4102连杆瓦深冷前后显微组织(200x)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．24图3．4Y4102连杆瓦深冷前后显微组织500x⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．24图3．5Y4102连轴瓦XRD结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．25图3．6

8、深冷前后铝合金深冷显微硬度变化图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27图3．7铝合金深冷前后拉伸试验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27图3．8拉伸样断口扫描照片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯