等温处理及轧制参数给纳米晶/微米晶碳钢原料力学性能的作用,物理力学论文

第1章绪论

2013年，中国钢铁产量达到7.8亿t，占全球48.5%遥居世界首位，是世界钢铁材料生产和消费的第一大国。在我国国民经济高速发展的情况下，鉴于钢铁材料对经济发展的作用，我国对钢铁材料的需求还会很大。因此，提高钢材性能与质量的深入研究具有相当重要的科学意义和实际工业生产应用价值，对钢铁工业的持续发展将起到重要的推动作用。在工业生产中90%?95%的钢铁材料是作为结构材料来使用的，随着对其需求和性能要求的增长，钢铁材料顺应时代发展，正逐步向晶粒尺寸超细化、组织均匀、高洁净的“新一代钢铁材料”发展。在这种材料的发展过程中晶粒细化是其核心和关键技术，如果将当前工业中的晶粒尺寸再细化一个数量级，根据HaU-Petch的cjs=<jq+kd-"2晶粒尺寸和强度的关系式⑴，可以将钢铁材料的强度增加一倍，并且还能保持较佳的塑性和軔性，保证材料的加工性能[2]。纳米晶相增强的碳钢材料由于具有较好的综合力学性能受到国内外广泛关注，相关人员已经可以通过不同方法制备出大尺寸块体纳米结构的碳钢材料。但考虑到其实际工业生产中加工和使用的条件，研究其热稳定性及乳制工艺具有极大的价值和意义。
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第2章等温处理对锅热法制备纳米晶/微米晶复合20钢力学性能的影响及作用机制

2.1实验过程
实验所用原材料为Fe203粉、A1粉、Fe粉，其纯度见表2.1。结合绍热反应（2.1)与20钢的化学成分，计算得到锅热法制备20钢的反应物配比见表2.2。先用电子天平(精确到Img)准确称取反应物原料，再将配好的原料粉末放入用无水乙醇清洗干净并且吹干后的球磨罐中，每耀装250g，然后在QM-1SP4行星式球磨机中球磨8h，所用球料为AI2O3球，球料比为1:2，球磨转速为150r/min。待原料粉体充分混合后，用干净的蹄子将磨球筛出待用。将充分混合的反应原料置于不绣钢模具中，在压力机上压制成085><15min的还体。将压好的还体放在高导热沉积铜堆祸中，再将2g左右的薄片状引燃剂放置在反应还料之间。

2.2实验结果
图2.4为20钢铸态以及60(rC不同时间2h、4h、6h、8h、12h、16h、20h等温处理后不同载荷的维氏硬度值。如图所示招热法制备的纳米晶/微米晶复合20钢在铸态的时候其硬度为148HV和143HV，在60(rC等温处理两小时后硬度略微下降为143HV和140HV,等温处理4h至12h时硬度变化不大，等温处理16小时后硬度又出现明显下降，等温处理22小时后其硬度值为128HV和125HV。图2.5为20钢铸态以及80(rC不同时间2h、4h、6h、8h、12h、16h等温处理后不同载荷下的硬度值。如图所示锅热法制备的复相20钢在80(rc等温处理两小时后硬度略微下降为147HV和139HV，在4小时等温处理后出现明显下降，再延长等温处理时间其硬度值缓慢下降，等温处理16h后硬度值下降为118HV和112HV。，

本文编号：11861