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刀剪用马氏体不锈钢组织和性能分析开题报告

 2021-03-11 12:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着社会的进步和人民生活水平的提高,人们对于日用品的要求日益提高,已不仅仅限于其功能性,对其外形的美观、装饰性以及对健康的影响的要求也越来越高。刀剪产品是日用五金行业中的重点产品之一,日常生活环境中的水、蒸汽、盐、酸等极易造成金属材料的腐蚀,普通碳钢材料的刀剪产品很快就变得锈迹斑斑,不仅影响美观,而且铁锈的过量摄入会对人的肝脏造成损害,对人身健康不利。马氏体不锈钢刀剪用具因其具有较高的硬度、耐磨性和较好的耐蚀性能,正逐步走进越来越多的家庭。马氏体不锈钢刀剪由于其优良的耐蚀性,一方面避免了铁锈对人体健康的损害,另一方面可使刀剪长期保持靓丽的外观,除耐蚀性之外,还具有高的硬度和耐磨性,以及锋利度和锋利度持久性。高的硬度使得可以切割硬的骨头等,良好的耐磨性减少使用中的磨损,延长刀具的寿命,较好的耐蚀性使得长时间不用的刀具不会生锈。马氏体不锈钢根据化学成分的不同,分为马氏体铬不锈钢(Fe-Cr-C)和马氏体铬镍不锈钢(Fe-Cr-Ni)。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体沉淀硬化不锈钢、马氏体时效不锈钢以及超级马氏体不锈钢等。

目前我国是刀剪需求量第一大国,有刀剪生产企业近两千家,产品产量逐年增加。但是国内刀剪生产技术水平还停留在较低水平,无法与国际知名品牌竞争。面临众多国外优质品牌的竞争,只能以低价格争取市场。绝大多数是民营企业,主要集中在广东省、浙江省中小城市,刀剪行业内规模较大的企业大都集中在广东、浙江两省。分析我国刀剪产品,主要存在以下几点问题:(1)新材料的应用和高新材料生产技术还不成熟,缺乏相应的技术人材(2)热处理设备及工艺落后,对热处理工艺参数包括硬度、观赏性、耐磨性、耐蚀性等如何影响产品性能缺乏足够的研究。(3)磨削、抛光以及表面处理技术等生产工艺落后。(4)生产方式多为手工作坊式,行业规范性较差。

本课题针对刀剪行业常用马氏体不锈钢的组织和性能进行分析,探索材料的组织、性能对刀剪使用性能之间的关系,用于指导我国刀剪的生产。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1 研究目标

本研究针对刀剪行业常用马氏体不锈钢,通过制定不同热处理工艺过程并分析热处理后的材料的组织和性能用以指导我国刀剪行业的生产。

2.1.2 研究内容

1、 制定不同热处理工艺,实现马氏体不锈钢热处理工艺过程。

2、 分析热处理后,材料的组织和性能。

2.2 技术方案

2.2.1 制定不同的热处理工艺

将试样切割成尺寸一定的小试样,根据加热温度,冷却方式和保温时间的不同分组。确定淬火加热温度及保温时间,并在加热炉面板上完成对加热温度及时间的设定。将试样放入炉内,关上炉门,按下开关,开始加热。完成加热之后取出,按照实验计划进行不同介质下的冷却(油冷或空冷)。热处理完成后取出试样准备进行组织和性能分析。

2.2.2 分析材料的组织和性能。

将热处理前后的试样表面用砂纸(或砂轮)磨平,按照流程制取金相:

磨制→抛光→侵蚀→吹干→观察。可根据试样大小可采用镶嵌法或夹持法制样。然后将制备好的样品放在金相显微镜下观察,并用数码照相系统进行拍照记录,分析材料的组织性能。

将热处理前后的试样表面用砂纸(或砂轮)磨平,并分别测出洛氏硬度值(HRC或HRB)。将实验数据填入下表。

材料编号

淬火工艺

硬度

组织

加热温度

保温时间

冷却方式

处理前

(HR)

处理后

(HR)

3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,完成热处理工艺试验。

第8-11周:金相分析、硬度、强度测量、耐蚀性测量等。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] si-yuan lu, ke-fuyao, yun-bo chen, miao-hui wang, xue liu, xueyuan ge. the effect of temperingtemperature on the microstructure and electrochemical properties of a 13 wt.%cr-type martensitic stainless steel [j]. electrochimica acta, 2015, 165:45-55.

[2] a. rahnama, r.s.qin. modelling the microstructure of martensitic steels [j]. computationalmaterials science, 2015, 96: 102-107.

[3] yuanyuan song, jingping cui, lijian rong.microstructure and mechanical properties of 06cr13ni4mo steel treated byquenching–tempering–partitioning process [j]. journal of materials science & technology, 2016, 32: 189-193.

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