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高碳钢丝及制品的塑性加工工艺与组织性能研究

作　者: 刘波
导　师: 王伯健
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 钢丝拉拔轧制球化退火金属针布
分类号: TG306
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 4次
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内容摘要

本文研究了SWRH57B、SWRH72B和SWRH82B高碳钢盘条的拉拔及球化退火工艺，分析了盘条拉拔过程中珠光体组织的变化规律和低温退火过程中渗碳体球化机理，讨论了化学成分、变形量、加热温度及保温时间对球化过程的影响。实验结果表明，高碳钢丝在拉拔过程中，薄片状渗碳体可以通过延伸、弯曲或折叠的变形方式来协调变形，同时提高材料的强度；采用无氧化罩式退火炉对钢丝进行球化退火，三种钢丝均可获得良好粒状珠光体组织。在本实验条件下，细小、圆形的渗碳体均匀的分布在铁素体等轴晶粒的晶界处，球状渗碳体颗粒大小约为1μm，铁素体的平均晶粒大小约为3μm；钢丝球化退火后表面光亮，无新增氧化脱碳现象；并具有良好的通条力学性能。研究了钢丝轧扁工艺，分析了圆钢丝轧制扁钢丝变形规律和特点，拟合了圆钢丝轧制扁钢丝的宽展经验公式为△B=（0.1942～0.1949）（△h/H）（R△h）^1/2，并应用于轧制不同规格高精度扁钢带实际生产中。本文对高碳钢丝制品金属针布的组织性能进行了分析，实验结果表明：采用SWRH72B钢丝制备的金属针布齿尖金相组织为隐针状马氏体+少量未溶碳化物，未溶碳化物量小于3％；齿尖淬硬层显微组织为1级，齿尖显微硬度为765HV，其基部组织为粒状珠光体，基部显微硬度为205HV；采用70NbV钢丝制备金属针布齿尖金相组织为细隐针状马氏体+少量未溶碳化物，未溶碳化物含量达到10％左右，齿尖显微硬度为849HV，基部显微硬度为209HV，组织和性能明显优于SWRH72B制备的金属针布，与国外先进金属针布组织和性能相当，完全可以代替进口针布。

全文目录

1 绪论  9-21
  1.1 概述  9-11
    1.1.1 世界线材的发展现状  9-10
    1.1.2 我国线材的发展现状  10-11
  1.2 钢丝的制备工艺及主要存在的问题  11-14
    1.2.1 钢丝的制备工艺  11-12
    1.2.2 钢丝制备工艺主要存在的问题  12-14
  1.3 异型钢丝的成型工艺及存在的问题  14-16
    1.3.1 异性钢丝的成型工艺及现状  14-15
    1.3.2 钢丝轧制压扁工艺存在的主要问题  15-16
  1.4 金属针布的应用和主要存在的问题  16-19
    1.4.1 金属针布的应用  16
    1.4.2 国内、外金属针布的制备工艺  16-17
    1.4.3 国产针布存在的主要问题  17-18
    1.4.4 提高针布性能的途径  18-19
  1.5 本课题立题的目的和意义  19-21
    1.5.1 研究目的  19
    1.5.2 研究的意义  19-21
2 实验材料和实验方法  21-28
  2.1 实验材料  21-22
  2.2 实验方法及设备  22-28
    2.2.1 钢丝拉拔  22-23
    2.2.2 钢丝球化退火工艺  23
    2.2.3 钢丝轧制  23-24
    2.2.4 金属针布制备实验  24-25
    2.2.5 金相组织试样制备方法及观察  25-26
    2.2.6 维氏显微硬度测定实验  26
    2.2.7 钢丝力学性能实验  26-27
    2.2.8 针布齿条组织和性能分析实验  27-28
3 拉拔工艺及组织性能研究  28-34
  3.1 线材拉拔实验结果与分析  28-32
    3.1.1 沿拉拔方向珠光体组织变形规律  28-29
    3.1.2 横截面方向珠光体组织变形规律  29-31
    3.1.3 钢丝拉拔过程中珠光体组织演变对钢丝力学性能的影响  31-32
  3.2 结论  32-34
4 钢丝的球化退火实验结果及组织评定  34-47
  4.1 球化退火组织及评级  34-36
  4.2 碳化物球化的机理  36-39
  4.3 影响碳化物球化的因素  39-40
  4.4 球化退火组织质量评定  40-42
  4.5 球化退火后钢丝的力学性能  42-45
    4.5.1 钢丝球化退火前后力学性能  42-43
    4.5.2 球化退火钢丝的塑性变形能力  43-45
  4.6 结论  45-47
5 钢丝轧制工艺研究  47-56
  5.1 钢丝轧制实验结果  47-48
  5.2 钢丝轧制变形的特点和宽展的规律  48-50
    5.2.1 钢丝轧制变形的特点  48-50
    5.2.2 钢丝轧制宽展的规律  50
  5.3 影响宽展的主要因素和控制计算宽展的方法  50-55
    5.3.1 计算宽展的常用公式  50-51
    5.3.2 影响宽展的主要因素  51-53
    5.3.3 控制和计算宽展的方法  53-55
  5.4 结论  55-56
6 金属针布的组织及性能研究  56-63
  6.1 实验结果  56-60
    6.1.1 针布齿条轧制态组织、再结晶组织及力学性能  56-57
    6.1.2 针布齿尖淬火组织及性能  57-60
  6.2 实验结果分析  60-62
    6.2.1 针布坯条再结晶退火实验结果分析  60-61
    6.2.2 针布齿尖淬火实验结果分析  61-62
  6.3 结论  62-63
7 几点建议  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-66

高碳钢丝及制品的塑性加工工艺与组织性能研究

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