淬火、回火工艺对GCr15钢力学性能的影响.doc

科技文献检索与利用课程综合大作业课题名称：淬火、回火工艺对GCr15钢力学性能的影响专业： 金属材料工程 班级： B金属081 学号： 0810203122 姓名： 陈 志 远 得分： 完成时间：2011年 4 月 22 日 评分体系及项目得分评分项目及其要求 项目得分1课题难度值（ 05分） 得分： 2选择和使用工具书(检索系统)的情况（60分）：（1）选择检索工具、系统（数据库）的种类 至少5种 ，其中必有一种外文数据库 （10分） 得分： （2） 查的文献条目的数量 (至少15条，多查适当加分) （15分） 得分： （3）所查文献的出版类型(图书、期刊论文、会议论文、专利、标准等5 种以上，每种出版类型1分)（ 05分） 得分： （4） 所查的原始文献的文种(限中英文两种)（05分） 得分： （5） 外文文摘的翻译情况（至少翻译一篇）（05分） 得分： （6） 综合运用所选检索系统（数据库）的各种检索途径或制订检索策略的能力 （ 05分） 得分： （7） 所查检索条目查准率情况（检索条目与选择课题的针对性评价，每查准一条1分）（15分） 得分： 3原始文献的获取情况（请您至少提供2篇原文的第一页复印件或打印件）（10分） 得分： 4按照“步骤要求”和“格式要求”完成实习报告（10分） 得分： 5按照论文写作的具体要求，对你所下载的其中的一篇论文进行综合评价（10分） 得分： 6检索结果总结与学习体会（05分） 得分： 总得分： 课题名称：淬火、回火工艺对GCr15钢力学性能的影响一、分析研究课题1背景分析GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。2需要解决的问题（1）淬火、回火的工艺流程以及对钢件的影响。（2）GCr15钢的服役条件及所需优越的力学性能。3检索文献的要求（1）所需的文献内容、水平：紧贴本课题的要求的文献，文献能够代表当今该技术领域的研究水平。（2）所需文献的时间、地域、类型、文种：原文发表时间（年代）：为近十年发表的文献；原文发表地域：不限国别；原文文献语种：中英文；原文出版类型：不限文献类型， 重点检索“ 期刊论文、学位论文、会议文献、专利（科技成果）、标准”等文献。（3）课题研究所涉及的主题概念与学科范围（研究范畴）：主题概念：中文主题词有：淬火、回火、GCr15钢、力学性能；英文主题词有：quench、temper、mechanical properties 。学科范围：金属学与热处理（4）已经掌握的线索: 无（5）课题对文献信息、查准、查全的要求：要求所查文献有较高的查准率，查全率要求一般，以满足要求为止。二、选择检索工具（检索系统）根据课题需要可选用相关的手工检索工具和计算机检索系统，主要采用计算机检索系统（数据库）。可选用的检索系统（数据库）主要有：1、清华同方的中国学术期刊全文数据库；2、重庆维普的中文科技期刊全文数据库；3、万方数据相关子数据库：“中国学位论文全文数据库”，“会议论文类数据库”，“中国科技成果数据库”、“中国标准全文数据库”、“数字化期刊”、“外文文献”数据库；4、“SpringerLink”外文数据库；5、超星电子图书；6、书生之家电子图书；7、SpringerLink数据库；8、相关搜索引擎（ 、 等）。三、选择检索方法：采用常用法中的倒查方法，结合浏览等其它方法检索文献四、确定检索途径，编制检索式1分类途径从课题分析可知，本课题的学科分类是属于金属学与热处理，根据中国图书馆图书分类法的类目设置，对于图书期刊等文献的分类检索可选用分类号“TG1” 2题名途径根据课题分析，可选用以下词汇或其组合从题名入口检索：淬火、回火、GCr15钢、力学性能检索式：GCr15钢 and淬火 GCr15钢 and回火 GCr15钢 and力学性能 GCr15钢 and淬火 and 回火GCr15钢 and淬火 and力学性能 3主题途径根据课题分析，可选用以下主题词从关键词入口检索：“淬火、回火、GCr15钢、力学性能”等。检索式同上检索英文数据库时,先将上述词汇或主题词翻译为英文:淬火quench回火temper力学性能mechanical properties五、查找文献条目、记录文献线索不同的检索工具（数据库）所使用的检索语言不同，所提供的检索入口也各不相同。在检索过程中，应根据选用的检索工具（数据库）的具体情况确定正确的检索途径。根据课题要求，对检索工具或检索系统进行检索，选出符合课题要求的检索条目，并将所查得检索条目记录下来。1利用万方数据库-数字化期刊检索（1）原文类型：期刊论文（2）检索年份：2000-2010；（3）检索入口:本数据库提供检索入口有:论文题名、著者、著者单位、刊名、关键词、文摘等9个。可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索，例如，“论文题名”与“关键词”或“论文题名”与“文摘”等 ；（4）编制检索式： GCr15钢 and淬火 GCr15钢 and回火 GCr15钢 and力学性能 GCr15钢 and淬火 and 回火 （5）阅读、记录（下载）文献条目。使用第一个检索式“GCr15钢 and淬火”查得3篇相关期刊论文检索条目,选取其中2篇并经整理得:检索条目1: 【论文题名】 等温淬火对GCr15钢力学性能的影响【作者】 林秀珍 【刊名】 机械工程材料【年 卷 期】 2000年 24 卷2期检索条目2: 【论文题名】 利用X射线法测定淬回火GCr15钢的硬度【作者】 朱光辉 于芸 王洪杰【刊名】 物化检验：物理分册【年 卷 期】 2003 年 39 卷 8 期 2.利用清华同方中国学术期刊全文数据库检索（1）原文类型：期刊论文（2）检索年份：2000-2010；（3）检索入口（检索途径）:本数据库提供检索入口有:主题、篇名、作者、第一作者、关键词等17个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。（4）编制检索式：基本方法同上述万方数据库-数字化期刊的检索，对于本检索系统采用“高级检索”，使用检索式：“GCr15钢 and回火”；（5）阅读、记录（下载）文献条目：采用上述检索式：“GCr15钢 and淬火 and 回火”，查得21篇相关期刊论文检索条目,选取其中2篇（与上述不重复）并经整理得:检索条目3: 深冷处理对GCr15钢组织性能的影响，杨信、陈海英，焊接技术， 2001年30卷6期（12-13）。检索条目4:GCr15轴承钢淬火马氏体的分析，宗斌、魏建宗、王国红，物化检验2004年40卷11期（581-583）3、利用重庆维普中文科技期刊全文数据库检索（1）原文类型：期刊论文（2）检索年份：2000-2010；（3）检索入口:本数据库提供检索入口有: 题名、关键词、作者、分类号、第一作者等10个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。 （4）编制检索式：基本方法同上述万方数据库-数字化期刊的检索，对于本检索系统采用“高级检索”，使用检索式一：“GCr15钢（篇名）”并且“淬火（篇名）”和检索式二：“GCr15钢（篇名）”并且“回火（篇名）”。（5）阅读、记录（下载）文献条目：用检索式一检索，供查得6篇相关检索条目, 用检索式二检索，供查得3篇相关检索条目，选取其中2篇（与上述不重复）并经整理得:检索条目5: 改进淬火介质提高GCr15钢制轴承套圈淬火质量，钟原，金属热处理 ，2001年第6期（46-47）。检索条目6:精密GCr15轴承的热处理工艺改进，王能为，南方金属，2007年第158期（22-24）。4利用万方数据库学位论文数据库检索（1）原文文献类型：学位论文 （2）检索年份：1996-2010（3）检索入口:本数据库提供检索入口有: 论文题名、关键词、作者、导师姓名等11个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。 （4）编制检索式：基本方法同上述万方数据库-数字化期刊的检索，对于本检索系统采用检索式 ：“GCr15钢（论文题名）”与“硕士（授予学位）” 与“回火（关键词）” （5）阅读、记录（下载）文献条目。 采用上述检索式，查得2篇相关学位论文检索条目,经整理得:检索条目7: 【论文题名】 GCr15钢控轧冷的应用研究【论文作者】 韩逊【授予学位】 硕士【授予单位】 重庆大学【授予时间】 20050101 【 分类号 】 TG335 【 关键词 】GCr15钢 控制轧制【 摘要 】 关于控制轧制和控制冷却改善GCr15钢网状碳化物的理论研究已相当成熟,但在一些老工业企业却未得到充分的应用,本课题正是将现成理论在工厂现有条件下应用于生产实际的一个成功尝试。 为了改善碳化物网状级别,本课题是在高温再结晶区终轧(终轧温度约950)后进行快速冷却,并控制终冷温度在780830之间,试验得到的结论是: 对直径12mm14mm的GCr15热轧钢材,采用轧后高压水湍流急冷到780820范围内,对改善其碳化物网状级别是有效的,但在该范围内水冷终了温度的高低对碳化物网状级别没有明显的影响; 碳化物网状级别单独与碳含量或铬含量没有很直接的关系,原因是本试验不具备严格控制工艺参数的条件。但在工艺条件大致相同的情况下进行多批次统计对比,说明网状级别随C+Cr的提高而上升,C+Cr提高0.02则网状级别上升约0.07级。检索条目8:【论文题名】 GCr15钢激光淬火及其应用【论文作者】 皱湘军【授予学位】 硕士【授予单位】 南华大学【授予时间】 2004-05 【 分类号 】 TG15699【 关键词 】 GCr15钢 淬火【 摘要 】 采用 2kW的CO2 激光器对经过不同预处理的GCr15钢进行了激光淬火试验。试验结果表明经过特殊预处理的GCr15钢经激光淬火后得到了超细的等轴晶粒 ,尺寸为 0 6 m 0 6 m。此工艺在GCr15钢药物冲头中的应用和试验结果表明 ,GCr15钢药物冲头的综合力学性能较好 ,使用寿命有显著提高。5利用万方数据中国标准全文数据库” 检索（1）原文文献类型：标准文献 （2）检索年份：1996-2010（3）检索入口:本数据库提供检索入口有: 标准编号、标准名称、中国标准分类号等11个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。 （4）编制检索式：基本方法同上述万方数据库-数字化期刊的检索，对于本检索系统采用检索式 ：“GCr15钢（标准名称）”与“淬火（标准名称）” （5）阅读、记录（下载）文献条目。 采用上述检索式，查得8篇相关学标准检索条目,取其中的1篇并经整理得:检索条目9:【 标准编号 】 GB/T 16924-2008【 标准名称 】 钢件的淬火与回火 【 批准单位 】 国家技术监督局【 发布日期 】 2008-06-25【 实施日期 】 2009-01-01【 分 类 号 】 J36【 代 替 号 】 GB/T 16924-19976利用“超星电子图书”检索（1）原文类型：图书（2）检索年份：2000-2010；（3）检索入口:本数据库提供检索入口有: 书名、作者、索书号、出版日期4个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行高级检索。 （4）编制检索式：检索式：“力学性能（书名）”或“淬火（书名）” （5）阅读、记录（下载）文献条目：通过上述两个检索入口，分别检索到64种和57种相关中文图书,记录其中的两种书名为淬火介质、金属力学性能与失效分析检索条目10: 淬火介质著者：吕利太，出版社：中国农业机械出版社，出版年：1982 中图法分类号：TG15 检索条目11: 金属力学性能与失效分析著者：朱勋，出版社：冶金工业出版社，出版年：1991 中图法分类号：TG115 7万方数据外文文献数据库(ENPS)” 检索（1）原文类型：期刊论文或会议文献（2）检索年份：2000-2006；（3）检索入口:本数据库提供检索入口有:论文题名、著者、著者单位、刊名、关键词、文摘等9个。可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索，例如，“论文题名”与“关键词”或“论文题名”与“文摘”等 ；（4）编制检索式：quench（论文题名）and temper（论文题名）;quench（论文题名）and mechanical properties（论文题名）quench（论文题名）and temper（论文题名）and mechanical properties（文摘）（5）阅读、记录（下载）文献条目。使用第一个检索式“quench（论文题名）and temper（论文题名）”查得6条相关检索条目,选取其中1篇并经整理得: 检索条目12: 【文献类型】 期刊论文【正 题 名】 Influence of quench rates on the properties of rapidly solidified FeNbCuSiB alloy【作者姓名】 A.K.PANDA, I.CHATTORAJ, S.BASU and A.MITRA【期刊名称】 Indian Academy of Sciences 【出版年份】 2002【年 卷 期】 2002, vol.25,No.6【 页码 】 P.573-575【正文语种】 English【 文摘 】 FeNbCuSiB based materials were produced in the form of ribbons by rapid solidification techniques. The crystallization, magnetic, mechanical and corrosion behavior were studied for the prepared materials as a function of quenching rate from liquid to the solid state. Higher quench rates produced a more amorphous structure exhibiting superior soft magnetic properties with improved corrosion resistance. 8利用国家知识产权局的“中国专利检索”检索专利文献用“百度搜索”查阅“国家知识产权局的网址：/sipo/，利用“中国专利检索”进行检索。（1）原文文献类型：专利文献 （2）检索年份：1996-2010（3）检索入口:本数据库提供检索入口有: 专利名称、中国标准分类号等11个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。 （4）编制检索式：“GCr15钢（专利名称）等（5）阅读、记录（下载）文献条目。 采用上述检索式，查得数十篇专利文献，取其中的1篇并经整理得:检索条目13:申请(专利)号：CN201010255753 申 请 日：2010.08.16名 称：GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺公开(公告)号：CN101942555A 公开(公告)日：2011.01.12主 分 类 号：C21D9/40 申 请 人：浙江八环轴承有限公司 发明(设计)人：李长生;王苏平;陈振林;戴学利;梅盛地址： 317000 浙江省台州市路桥区新安西街889号摘 要：本发明提供一种GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺，它包括以下步骤：(1)、对轴承加热至830860，保温；(2)、在油中进行淬火；(3)、回火，保温。本发明通过回火温度和保温时间的选择以及碳势的控制，在准高温回火的条件下，使经热处理后GCr15钢制轴承套圈在160的工作温度下，内外圈滚道尺寸变化量0.008mm，硬度57HRC，硬度大于高温回火处理的GCr15钢制轴承套圈，同时，热处理的工艺简单，较以往采用的低温处理和高温回火工艺成本低。9利用万方数据中国学术会议论文文摘数据库检索（1）原文文献类型：会议论文 （2）检索年份：1996-2010（3）检索入口:本数据库提供检索入口有：论文标题、作者、会议名称等11个，可采用上述任何一个检索入口或其组合进行检索。 （4）编制检索式：基本方法同上述万方数据库-中国标准全文数据库的检索，对于本检索系统采用检索式 ：“GCr15（论文标题）”与“回火（论文标题）” （5）阅读、记录（下载）文献条目。 采用上述检索式，查得8篇相关学标准检索条目，选取其中2篇并经整理得：检索条目14:论文标题：表面处理对GCr15钢耐磨性的影响会议名称：第六届全国摩擦学学术会议数据库名：中国学术会议论文文摘数据库会议摘要：本文通过模拟锭杆-锭底的工况,对几种经不同表面处理的Gcr15钢进行了摩擦磨损试验试验表明, 经离子注入、离子渗氮、化学镀镍磷处理之后,GCr15钢的耐磨性比淬火状态提高一倍以上检索条目15：论文标题：喷射成形GCr15钢的显微组织与超塑性研究会议名称：中国特殊钢年会数据库名：中国学术会议论文文摘数据库会议摘要：本文就喷射成形GCr15钢的显微组织与超塑性进行了研究。实验结果显示,喷射态GCr15钢具有细小等轴晶珠光体组织,明显优于常规工艺获得的同类钢组织;喷射成形GCr15钢材料与用作对比的市场购买的母材,在经过同样的热处理后,前者获得的组织中碳化物不仅细小,而且分布更加均匀。未经预处理的喷射态GCr15钢试样在790和2.510-4 s-1应变速率条件下进行超塑性拉伸,伸长率为119%;喷射态GCr15钢经过淬回火处理,晶粒明显细化,在700和2.510-4 s-1条件下拉伸,其伸长率达到671%。淬回火处理试样再经历等温锻造加工,晶粒显著长大,在同样的700和2.510-4 s-1条件下拉伸,伸长率由原先的671%下降到392%。由此可见,超塑性与晶粒大小的变化确实密切相关,本研究的TEM观察结果亦已证实晶粒大小的变化。10利用搜索引擎检索进入百度搜索引擎（）输入关键词“GCr15钢”和“淬火”，以搜索到与本课题相关的文献，共数10篇，取其中2篇如下：检索条目16： /china-met03/02-steel/steel016.htm，GCr15钢淬火件中黑色组织的分析和研究作者：门香兰 刘新检索条目17：/QK/90459X/20011/4950379.html，淬火温度对60Si2Mn和GCr15钢疲劳裂纹扩展速率的影响作者：于波 刘北兴六、获取原始文献：根据以上检索结果著录款目中的文献来源项，通过有关图书馆、情报机构的馆藏目录获取原始文献或采用提供的数据库直接下载原文（见以内容）。原文一 ：(检索条目1 等温淬火对GCr15钢力学性能的影响 林秀珍 机械工程材料 2000年 24 卷2期 原始文献第一页)等温淬火对GCr15 钢力学性能的影响林秀珍( 青岛大学机械工程学院山东青岛266071)摘要研究了等温淬火对GCr15 钢力学性能的影响。结果表明, 经850C 奥氏体化和240C等温1560min, 可获得强韧配合的最佳值, 且其基体硬度仍保持在57. 461HRC, 有效地提高了GCr15 钢的综合力学性能。主题词等温淬火力学性能The Effect of Customer on the Mechanical Properties of GCr15Bearing SteelLin Xiuzhen( Qing dao UniversityQingdao Shandong 266071)AbstractThe paper reported the effect of customer o n the mechanical pro per ties o f GCr15 bearing steel. The r exults show end that the strength hens and t he impact tough hens of the sty eel co old be import vend obviously w itch Different sot thermal tem per nature and door patio n Tim e. T he o pt imam co binate ion of the stir net hens and the impact to uGu hens could be o brained by oust empery a t 240C for 1560 min after internalized at 850C. And the ha redness of the steel could be ma intoned in 57. 461HRC simultaneously.1引言某些钢的复相热处理可获得更好的强韧配合,在复相组织中每个相可发挥各自的优点, 使复相组织兼有两相的特点。试验表明, 当马氏体中有适当数量形态和大小合理分布的残余奥氏体、铁素体或贝氏体时, 能保持材料高强度的同时, 又能不同程度地提高其韧性, 能获得单相马氏体不能达到的强韧配合 1 4 。本工作开展了不同等温淬火对GCr15 钢力学性能的影响, 获得了较为理想的强韧配合。2试验方法2. 1试验材料用GCr15 钢, 其拉伸试样为10mm 的标准短试样, 梅氏冲击试样为10mm10mm55mm, 缺口半径为1mm。2. 2试样的热处理Garr 15 钢的原始组织为细片状珠光体, 经球化退火后加工成所需样品。先经过等温淬火工艺的探索, 以保证获得一定数量的下贝氏体和马氏体的复相组织或全下贝氏体组织; 最后确定奥氏体化温度为850C 和880C , 保温时间12min, 硝盐等温温度为240C 或270C 。等温时间为5180min, 等温后* 女36 岁讲师1999-04-07 收到初稿1999-06-10 收到修改稿油冷至室温, 随后进行160C 1. 5h 的低温回火。2. 3性能测试拉伸试验在国产60t 万能试验机上进行; 冲击韧性试验在PSW3000/ 1500 试验机上按GB229-63标准进行。每种工艺3 根试样, 测试结果取平均值。3试验结果与分析3. 1等温淬火后的组织GCr15 轴承钢的过冷奥氏体在Ms 点以上贝氏体转变区等温, 可得到不同比例的B-M 复相组织。图1 为850C 奥氏体化后经240C 等温30min 的显微组织。可见该组织是由下贝氏体、回火马氏体及未溶碳化物组成。图1850C 奥氏体化、2 40C 等温30min 的显微组织3. 2B-M 复相组织的强度和冲击韧性图2 是850C 奥氏体化后在240C 等温时B-M复相组织的强度、冲击韧度与等温时间的关系。结果表明, 在等温时间为15min 前, 随等温时间的增加原文二 ： （检索条目4:GCr15轴承钢淬火马氏体的分析，宗斌、魏建宗、王国红，物化检验2004年40卷11期（581-583）原始文献第一页）GCrl5轴承钢淬火马氏体的分析宗斌 魏建忠 王国红(北京工业大学材料学院，北京100022)摘要：针对GCr15轴承钢正常淬火组织中的黑白区及过热淬火组织中明暗相间的带状组织进行了论述。认为，黑白区与带状组织的出现是由于存在不同含铬量的合金渗碳体的偏聚和过热淬火造成的，可以通过生产工艺的优化进行控制。关键词：GCr15轴承钢；合金渗碳体；正常淬火；黑白区；过热；带状组织中图分类号： FG14233 文献标识码：A 文章编号：10014012(2004)11-058102ANALYSIS OF QUENCHING MARTENSITE OF GCr1 5 BEARING STEELZONG Bin，WEI Jianzhong，WANG Guo-hong(College of Materials Science and Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100022，China)Abstract：Based on the analysis of numerous researches othe cause for regions of black and white in the normal quenching structures and the zonal structures in overheating quenching structure，this article conclude that the essential cause for such structures is the partial centralization Or zonal structures exist in the alloy commentate with different chrome contents，and which can be controlled via the optimization of practical production techniquesKeywords： GCrl5 bearing steel； Alloy commentate； Norm al quenching； Region of black and white；Overheating；Zonal microstructure1 引言轴承钢中使用最多的是高碳铬轴承钢，具有代表性的是GCr15，其使用量占轴承钢的绝大部分。其化学成分(质量分数)为：C 095 105 %，Mn020 t040%，Si 015 035%，Cr 130 165 ，S002% ，P0027%。对于GCr15钢正常淬火后其显微组织中的黑白区及过热淬火后形成的明暗相间的带状组织的成因，已有许多文献报道。不过，由于不同研究人员关注的问题不同，使得对于GCr15钢淬火组织形貌、成因的论述比较孤立。笔者尝试在其他研究人员工作的基础上对GCrl5钢的淬火组织作一论述。2 淬火预先热处理及碳化物对于GCr15钢，由于铬的加入，组织中可以形成稳定的合金渗碳体(Fe，Cr)3C。其中，铬在合金渗碳体中的含量是波动的，最高可达18%。GCr15钢是过共析钢，淬火前的预先热处理是球化退火。文献I-4-1中对GCrl5钢球化退火后的碳