收藏本站
《北京交通大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

弹簧钢脱碳研究

陈文辉  
【摘要】: 弹簧表面存在脱碳层,其存在严重影响弹簧的各项性能,特别是疲劳性能,致使弹簧失效加剧,目前对脱碳层的研究主要通过实验进行定性分析,理论研究较少,特别是对脱碳层深度的数值计算,尚不能对热处理后脱碳层深度进行预测。本文主要对脱碳层深度数值计算模型、弹簧表面状况工艺改进和脱碳层无损检测方法进行了研究。 依据原子扩散理论和菲克定律,通过碳原子在固体中扩散的机理分析,总结碳原子在固体中扩散的宏观规律和微观机制,借助非稳态半无限长物体的扩散的模型,以此为基础推导出脱碳层深度数值计算模型,采用实验和理论结合的方法对弹簧钢60Si2MnA脱碳层深度计算结果进行验证,实验结果表明在加热温度800℃-1050℃之间,加热时间90min内,实际结果和理论结果偏差小于10%。 根据弹簧钢热处理工艺要求,研究现有弹簧钢热处理工艺,改进热处理加工工艺,提出一次加热采用中频感应加热工艺,二次加热采用防氧化、脱碳热处理工艺的改进方案,并用脱碳层计算模型进行预测计算,证明改进方案可行。理论预测直径36.2mm,60Si2MnA弹簧钢在改进工艺后脱碳层降到0.05mm满足符合铁标要求。将改进方案推广到其他型号弹簧钢,在保证性能符合要求的情况下,结果表明脱碳层深度平均下降50%。 依据物质守恒定律和金属组织体积变化规律,对脱碳层深度和弹簧钢件热处理前后尺寸变化关系进行了研究,利用所得关系提出一种对弹簧钢脱碳层深度进行无损检测的方法,并从微观组织变化角度进行了理论研究和通过弹簧钢试样热处理实验进行实验验证。结果表明,圆柱形弹簧钢脱碳层由0.1mm增加到0.4mm,其直径增加了0.0545mm。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG156.8

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 薛明晋;陈海林;王笃雄;蔡郭生;张显亮;陈荣发;王霞;;60Si2Mn弹簧表面脱炭仿真与试验研究[J];石油矿场机械;2012年08期
2 杨迎春;吴章勤;利佳;;220kV变电站断路器储能弹簧断裂分析[J];云南电力技术;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈景浒;中高碳合金钢薄板坯连铸连轧新工艺的研究[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 柴青林;α-FeSe_x块材及硒化薄膜的制备及性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何龙庆;林继成;石冰;;菲克定律与扩散的热力学理论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
2 张励忠;陈文辉;;弹簧钢脱碳层深度的无损检测[J];北京交通大学学报;2009年01期
3 赵中英;高速线材生产的弹簧钢盘卷的表面脱碳分析[J];宝钢技术;2003年03期
4 温宏权;向顺华;张永杰;韩茂栋;陶曙明;;60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响[J];宝钢技术;2008年03期
5 贾健明,陈剑鹤;钢铁件淬硬层深度的电磁无损检测[J];常州工学院学报;2003年04期
6 李虹燕;白力静;梁戈;李均明;;防氧化脱碳涂料对钢铁材料热处理的保护研究[J];电镀与涂饰;2005年12期
7 田 兴,黄 威;60Si2Mn和5160H弹簧钢的脱碳行为[J];大连铁道学院学报;2002年02期
8 段正祥;余际星;吴昶;鲁建伟;;利用菲克扩散定律计算脱碳层厚度[J];锻压装备与制造技术;2008年04期
9 王洪发,赵庭杰;高速钢真空热处理工艺探讨[J];纺织器材;2001年06期
10 温良英;硅锰弹簧钢少氧化加热的分析与模拟计算[J];工业加热;1999年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄灿;重轨钢的脱碳研究[D];武汉科技大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张励忠;陈文辉;;弹簧钢脱碳层深度的无损检测[J];北京交通大学学报;2009年01期
2 温宏权;向顺华;张永杰;韩茂栋;陶曙明;;60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响[J];宝钢技术;2008年03期
3 汤崭;杨利;乔小晶;张同来;齐书元;;HMX晶体形貌的计算模拟[J];火炸药学报;2009年04期
4 耿博潇;张世红;;天然气普通燃烧中NO_x、CO和未完全燃烧CH_4排放的研究[J];北京建筑工程学院学报;2010年03期
5 胡家耀;吴植翘;胡刚;;自寻优和变结构模糊控制[J];北京轻工业学院学报;1990年01期
6 王艳红;刘斌;;影响果蔬采后失水若干因素的分析[J];保鲜与加工;2009年05期
7 陈思;;模糊控制在中小型蒸汽锅炉燃烧过程控制中的应用[J];长春师范学院学报;2006年08期
8 梁军;轧钢加热炉钢坯加热质量的检测研究(I)[J];传感技术学报;2003年01期
9 杨明华;董京帅;石荣鹏;;加热炉智能温度预控模型系统的应用[J];传感器世界;2011年04期
10 梁文;张炼;吴金平;;玻璃基高温防氧化涂料的研究[J];材料保护;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭先涛;张凯举;;加热炉炉温优化与控制方法的研究现状及发展趋势[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
2 张莹;刘明东;张国星;孙志坤;刘建涛;张娜;陈琨;张义文;;FGH4097合金大型盘件的组织性能研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
3 王兴成;潘德惠;;二维热传导过程的自校正控制[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
4 杨友良;马翠红;;直通式推钢加热炉最优炉温分布[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
5 梁军;;冶金加热炉自适应控制系统的设计[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
6 陈晓波;赵忠雷;秦树凯;;基于GA和BP网络的加热炉建模方法研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
7 ;Research on the Identification Algorithm and Simulation relating to the Radiation Coefficient of Metallurgical Reheating Furnace[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
8 邵诚;柴天佑;孙远辉;;基于神经元网络模型实现加热炉最优控制的新方法[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
9 张力;于政军;;加热炉的炉温模糊优化设定[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
10 蔡震纲;;线材脱碳控制[A];2004年全国炼钢、轧钢生产技术会议文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘杰;半导体氧化物纳米材料燃烧合成结构及性能[D];华东理工大学;2011年
2 石国梁;Mg-Zn-Mn系变形镁合金强化机理研究[D];重庆大学;2011年
3 安俊超;多因素下乙烯裂解炉管焊接接头寿命预测研究[D];天津大学;2011年
4 陈景浒;中高碳合金钢薄板坯连铸连轧新工艺的研究[D];广东工业大学;2011年
5 樊玉杰;激光微喷丸强化的压力模型及冲击效应研究[D];江苏大学;2011年
6 甘宅平;高速钢离心复合铸造轧辊的研究[D];武汉科技大学;2006年
7 周璇;大型立式淬火炉温度分布参数系统控制策略研究和应用[D];中南大学;2006年
8 邹俊;粗轧液压宽度控制系统与精轧张力控制系统仿真及优化研究[D];浙江大学;2006年
9 王福亮;热超声倒装键合界面运动与界面性能的生成规律研究[D];中南大学;2007年
10 廖迎新;基于群体搜索策略的热轧加热炉多模型优化控制研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田昊;原位自生TiB_2/Al复合材料的焊接[D];郑州大学;2010年
2 李冰洁;基于WinCC组态软件的加热炉炉温优化与仿真研究[D];大连理工大学;2010年
3 李丽孔;加热炉炉温专家模糊策略的研究[D];河北工程大学;2010年
4 刘庆国;炼铜电收尘烟尘的综合利用[D];江西理工大学;2010年
5 丁小冬;管式加热炉优化控制策略与仿真研究[D];华东理工大学;2011年
6 韩小云;有氧烧结镍基自熔合金涂层的研究[D];华东理工大学;2011年
7 陈薇;陕西某石煤提钒试验与机理研究[D];昆明理工大学;2008年
8 周里;面向节能优化的钢坯加热全信息化研究[D];昆明理工大学;2009年
9 王奇;组合沉积DLC薄膜界面光学特性研究[D];西安工业大学;2011年
10 韩秋华;AZ91D热处理中β相的析出特征对合金组织及力学性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何龙庆;林继成;石冰;;菲克定律与扩散的热力学理论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
2 赵中英;高速线材生产的弹簧钢盘卷的表面脱碳分析[J];宝钢技术;2003年03期
3 温宏权;向顺华;张永杰;韩茂栋;陶曙明;;60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响[J];宝钢技术;2008年03期
4 周德光,傅杰,王平,徐君浩,谢亚庆,李铮;轴承钢连铸坯碳偏析的形成机理及影响因素[J];北京科技大学学报;1999年02期
5 杨吉春;郭殿峰;孟志泉;;U74重轨大方坯开坯后中心碳偏析的演变分析[J];包头钢铁学院学报;2006年02期
6 朱伏先,刘彦春,李艳梅,王国栋;Q345钢奥氏体再结晶行为对组织和性能的影响[J];东北大学学报;2005年06期
7 段正祥;余际星;吴昶;鲁建伟;;利用菲克扩散定律计算脱碳层厚度[J];锻压装备与制造技术;2008年04期
8 韩宝云;;冶金工业中计算机仿真技术的应用[J];钢铁;1997年01期
9 钱刚,阮小江,蔡燮鳌;连铸轴承钢大方坯中心偏析的成因及对策[J];钢铁;2002年05期
10 于艳,刘俊江,徐海澄;结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响[J];钢铁;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 龚伟;连铸轴承钢氧含量和夹杂物控制研究[D];东北大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张钧;连铸945钢CCT曲线的测定及其应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 黄灿;重轨钢的脱碳研究[D];武汉科技大学;2004年
3 周峰;薄板坯连铸连轧(CSP)轧制区组织模拟[D];武汉科技大学;2004年
4 杨成威;EAF-LF/VD-HCC工艺夹杂物行为研究[D];武汉科技大学;2006年
5 张黄强;合金钢CCT曲线研究[D];武汉科技大学;2008年
6 张希旺;微合金钢Q345的CCT曲线及断裂韧性研究[D];中南大学;2008年
7 陈凤秋;10CrNiCu连铸方坯和球扁钢的偏析及其对性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 卓钊;重轨钢连铸坯的加热工艺优化[D];武汉科技大学;2009年
9 陈振业;变形工艺对微合金钢组织的影响[D];武汉科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨柳;CSP生产Q235B热轧带钢边部裂纹分析[D];武汉科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵中英;高速线材生产的弹簧钢盘卷的表面脱碳分析[J];宝钢技术;2003年03期
2 唐劲松;;轿车悬架簧用线材的市场需求与质量要求[J];宝钢技术;2006年06期
3 曹杰,项长祥,陈冬,秦茶,李联生;几种高速钢的氧化脱碳行为[J];北京科技大学学报;2000年01期
4 索进平,胡定安,张家福;高碳钢热加工保护涂料[J];材料保护;1997年12期
5 冯铭瑶,王重生;MAP-1高温防腐蚀涂料[J];材料保护;1996年04期
6 贾健明,陈剑鹤;钢铁件淬硬层深度的电磁无损检测[J];常州工学院学报;2003年04期
7 田 兴,黄 威;60Si2Mn和5160H弹簧钢的脱碳行为[J];大连铁道学院学报;2002年02期
8 王勤辉,沈洵,骆仲泱,岑可法;新型近零排放煤气化燃烧利用系统[J];动力工程;2003年05期
9 王以华;弹簧钢60Si2Mn温锻工艺参数的研究[J];锻压技术;1997年06期
10 杜忠权;;用少氧化加热法降低锻件的材料消耗[J];锻压机械;1977年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张励忠;陈文辉;;弹簧钢脱碳层深度的无损检测[J];北京交通大学学报;2009年01期
2 曹安然;李玉芳;;弹簧钢用防氧化脱碳涂料的制备与性能[J];机械工程材料;2010年07期
3 蔡海燕,张忠铧,张弛;60Si2Mn弹簧钢表面脱碳的研究[J];金属制品;2005年03期
4 赵中英;高速线材生产的弹簧钢盘卷的表面脱碳分析[J];宝钢技术;2003年03期
5 祖荣祥;低含碳量弹簧钢的研究[J];钢铁研究学报;1989年03期
6 刘丽华,丁伟中;60Si2Mn弹簧钢脱碳的研究[J];热处理;2005年03期
7 马鸣图,李志刚,卢向阳;钒对35Si MnB弹簧钢脱碳敏感性的影响[J];特殊钢;2001年05期
8 董雅君;钒氮微合金化对Si—Mn系弹簧钢热处理特性的影响[J];钢铁钒钛;2004年03期
9 安丽乔;刘玉宝;刘德义;刘世程;;脱碳深度对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响[J];大连交通大学学报;2009年03期
10 姜超;刘雅政;张朝磊;肖金福;;Nb-V微合金化对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳的影响[J];热加工工艺;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马鸣图;李志刚;韩建中;姚思卯;;几种弹簧钢脱碳敏感性的对比[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
2 李长胜;程先舟;盛光兴;陈鹏飞;蒋跃东;陶勇;;武钢汽车用弹簧钢盘条脱碳的控制[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
3 孙秀华;马永忠;;铁路车辆用弹簧钢5160H的研制[A];2001中国钢铁年会论文集(下卷)[C];2001年
4 张敬奎;宋晓娜;李明杰;陈海耿;;钢坯加热过程中脱碳模拟研究[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
5 陈明;张曙光;殷兵;;转炉生产50CrVA弹簧钢的工艺及质量控制[A];2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集[C];2010年
6 秦伟;沈伊民;吴泰琉;王力平;孙尧俊;邵倩芬;费伦;;核磁共振成像——一种研究溶剂在材料中扩散的新方法[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年
7 杨顺虎;肖波;;国内弹簧钢的生产现状及发展[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年
8 刘义学;于云霞;;620mm热轧窄带钢65Mn钢种的研究与开发[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
9 刘世永;刘德义;刘世程;李辉;秦晓锋;;未溶碳化物对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
10 沈朴恒;王德炯;;弹簧钢SAE9254线材脱碳层研究[A];2011年全国高品质特殊钢生产技术研讨会文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;弹簧钢新技术与方向[N];中国冶金报;2002年
2 包斯文;弹簧工业快速发展为弹簧钢市场构筑大平台[N];中国冶金报;2003年
3 董书杰;生产优质低价轴承钢和弹簧钢[N];世界金属导报;2001年
4 通讯员 王朝明;杭钢高线公司一季度产量创新高[N];现代物流报;2010年
5 唐佩绵;日本弹簧钢和轴承钢发展变化[N];世界金属导报;2011年
6 申勇;安钢成功生产铁路专用弹簧钢盘条[N];世界金属导报;2011年
7 卢庆儒;突破InGaN缺陷障碍 积极应用不均匀的结晶结构[N];电子资讯时报;2006年
8 刘霞;有机半导体激子扩散距离可达8微米[N];科技日报;2010年
9 陈 静;长力股份新征程[N];证券日报;2003年
10 种道溪;沪杭地区优钢市场行情依然坚挺[N];中国冶金报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘墨山;川渝地区含硫天然气管道泄漏事故后果模拟研究[D];中国地质大学(北京);2010年
2 郑家文;白颈长尾雉空间生态学研究[D];浙江大学;2006年
3 闫华;细胞间通讯改变在神经外科中的应用研究[D];天津医科大学;2007年
4 秦琳晶;Ni-Al系金属粉末材料与钢燃烧合成焊接的基础研究[D];吉林大学;2009年
5 刘鹏;Mg/Al活性异种金属焊接界面微观结构及元素扩散的研究[D];山东大学;2006年
6 曹博;铜硅体系的扩散和界面反应[D];兰州大学;2008年
7 郑大睿;等钳蠊螨的生物学、生态学及其应用研究[D];中山大学;2011年
8 耿军灵;阿里山潜蝇茧蜂大量饲养及对橘小实蝇的控制研究[D];福建农林大学;2009年
9 陈景浒;中高碳合金钢薄板坯连铸连轧新工艺的研究[D];广东工业大学;2011年
10 胡建峰;橘小实蝇监测、生物防治及蛋白铒剂应用机理[D];福建农林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈文辉;弹簧钢脱碳研究[D];北京交通大学;2009年
2 曹安然;弹簧钢防高温氧化脱碳涂层的制备及性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 张亚琦;SKS51钢脱碳及热处理研究[D];武汉科技大学;2012年
4 张旭;高品质弹簧钢中夹杂物低熔点控制研究[D];昆明理工大学;2012年
5 景岩;40T与44T弹簧钢性能的研究[D];吉林大学;2005年
6 张德军;60Si2CrVAT弹簧钢机械性能的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
7 杜文华;变形率、缓冷、退火工艺对M2高速钢(扁钢)脱碳影响的研究[D];河北工业大学;2007年
8 李建明;65Mn钢弯曲应力松弛行为及碟簧应力松弛寿命预测的研究[D];天津大学;2007年
9 安丽乔;60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能研究[D];大连交通大学;2008年
10 陈鼎勋;重轨钢U75V钢坯脱碳的研究[D];武汉科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026