在不同工艺下40Cr钢的冲击性能的研究

在不同工艺下40Cr钢的冲击性能的研究
第一章：文献综述
1.课题的选题背景
2.冲击试验机的试验原理及对试样的要求
2-1 冲击试验机的构成
2-2冲击试验机的试验原理
一般利用夏比摆锤试验机测定金属材料的冲击韧性。

其原理由图6-1所示，有一个能够围绕固定轴旋转的摆锤，摆锤从图6-1的摆锤位置释放控制，靠重力围绕固定轴旋转打断试样并摆动到摆锤位置2，摆锤冲断试样前后的能差就是试样冲击吸收功Ak，单位为J，即：
Ak=mgH1-mgH2
冲击试验过程中试样的缺口位于冲击面的背侧，对于U型缺口试样，将冲击功A KU除以缺口的净断面积A N，即得冲击韧度a KU，a KU=A KU/A N 。

在高分子聚合物材料中把这种方法表示的冲击韧度称为冲击强度（J/m2）。

U形试样在俄罗斯和欧洲一些国家使用，而V形试样在我国和美、英、日等国家使用。

目前普遍采用V形缺口试样，试样结果表示为A KV 。

不同方法和不同缺口试样测定的冲击韧性无法相互换算或者比较。

可以由冲击韧性值定性判断材料的韧脆程
度，脆性和低塑性金属材料断裂时所需要的能
力少，而高塑性金属材料所需的能力多。

2-3冲击试验机对试样的要求
根据国家标准，冲击试样可使用夏比U形
缺口（其冲击功表示为A KU）试样和夏比V
形缺口（其冲击功表示为A KV）试样。

试样的
外形尺寸均为10mm×10mm×55mm，缺口深度
为2mm，其尺寸要求及表面粗糙度要求如图
6-2和6-4所示。

无论U形缺口还是V形缺口，当坯料尺寸无法满足10mm×10mm×55mm要求时，可加工成
7.5mm×10mm×55mm或5mm×10mm×55mm小尺寸的辅导试样，此时缺口应开在试样的窄面上。

2-3-1.冲击弯曲试验试样的种类：
2-3-2 试样类型的选择原则
2-4 冲击韧性的定义
2-5韧脆转变温度T K 值如何确定的方法及每种方法的优缺点3.目前冲击试验的研究情况
3-1 韧脆转变温度
3-2 韧脆转变温度的评定
3-2 冲击韧性试验的主要用途
4.低温脆性的影响因素
4-1 化学成分和夹杂物的影响
4-2 晶粒尺寸对冲击韧性的影响
4-3变形速度对冲击韧性的影响
4-4 显微组织状态对钢冲击韧性的影响
4-5 试样尺寸及取样部位对冲击韧性的影响
4-6应力状态及缺口形状对冲击人韧性的影响
小结：
二、实验方案的制定及实验步骤
2-1钢种的选择
2-2试验钢的来源，国内某钢厂热轧态φ150mm钢坯取下来的。

型号G4250带锯切片，线切割机切条，卧轴矩台平面磨床M7120D/H630x200磨成标准尺寸及加工试样表面粗糙度，铣床开U型口。

2-3试验用钢40Cr钢的化学成分如下表所示：
2-4冲击试验所需要的试验设备
2-4-1 摆锤冲击试验机：
（1）冲击试验对试验机砧座和支座的要求
（2）冲击试验机摆锤的要求
（3）冲击试验机冲击刀的要求
2-4-2 扫描隧道显微镜。

2-4-3 金相显微镜观察试样断口组织。

2-5实验研究方法
40Cr钢试验研究热处理方法：
860℃正火保温20min空冷和850℃淬火保温20min油冷+550℃回火保温30min 空冷。

2-6实验研究的步骤
2-6-1试验尺寸
试样尺寸为10mmX10mmX55mm。

2-6-2常温冲击试验
2-6-3低温冲击试验
小结：
第三章实验研究结果及分析
1.冲击功数据图
2.晶粒尺寸
3.组织状态
4.试验工艺
4-1 试样尺寸
55x55x10mm
4-2 试验设备
1.冲击试验机
低温冲击试验机。

型号：JBD-300A。

规格：冲击能量：300/150J。

吴忠同力材料试验机有限公司。

冲击试验低温仪。

型号：CDW-60。

产品编号：2378 。

控温范围：+30℃~-60℃。

控温精度：±0.5℃。

电源：220V。

济南联工测试技术有限公司。

5-3 试验温度室温、0℃、﹣20℃、﹣40℃、﹣60℃、﹣80℃。

5-4 每一个温度三个样：1.
2.冲击功平均数。

3.
5-5 试样编号：
40Cr 4-1 热轧态
4-2 860℃正火
4-3 850℃调质
二、试验工作
1.系列冲击试验
2.金相试样的检验：1）热轧态一个
2）正火态一个
3）调质状态一个
3.晶粒度的测定
4.断口形貌分析
根据及图形处理
1)T K = 1/2（E MAX+E MIN）
2)脆性断口法。

4-1 热轧态
4-2 860℃正火保温20min空冷
4-3 850℃淬火保温20min油冷+550℃回火保温30min空冷。