冷轧双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N退火过程微观结构演变和力学性能研究

发布时间：2017-04-03 14:01

  本文关键词：冷轧双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N退火过程微观结构演变和力学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以热轧后双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N(以下简称双相钢)板坯为原始材料,将双相钢冷轧变形,轧制压下量为90%,对形变材料进行不同工艺的退火处理,使用X-射线衍射,光学显微镜(OM),透射电子显微镜(TEM)电子背散射衍射(EBSD)等仪器观察双相钢的显微组织演变,采用硬度测量和万能拉伸试验等实验手段研究了不同轧制和退火工艺下形变材料的力学性能变化,得到最优化的热处理工艺,保证双相钢塑性不变的同时强度显著增加。通过对不同处理工艺下的微观组织与性能之间的关系研究得出以下主要结果:(1)冷轧90%之后,双相钢形成典型的层状结构,铁素体相层和奥氏体相层中形成了纳米尺寸的层状位错界面结构,铁素体中层状位错界面结构平均尺寸为103nm,奥氏体的层状位错界面平均尺寸为83nm。材料的强度达到1.4GPa,但是塑性显著降低,延伸率低于4%。(2)800-850℃退火1min后,奥氏体微观组织保持着层状位错界面结构,铁素体开始回复,形成了亚晶结构。900-1000℃退火1min后,奥氏体回复再结晶形成了超细晶结构,晶粒中出现退火孪晶;铁素体形成超细晶结构同时还形成类似于竹节状的晶粒。(3)900-1000℃退火1min后双相钢的强度较原始材料显著增加,塑性仍保持在较高水平,接近原始态的塑性。尤其以900℃退火1min,综合性能最优越,屈服强度为805MPa,抗拉强度1002MPa,总延伸率为33%,均匀延伸率24%,强度超过了原始态组织,塑性几乎接近。900℃退火1min得到了最佳的强度和塑性匹配。(4)背应力强化对双相不均匀材料强化作用很大。形变后900℃退火,双相钢形成层状结构,界面密度增加,部分再结晶加重组织不均匀性,对几何必须位错的塞积效果更显著,导致材料的背应力增加,远大于原始态材料的背应力强化效果。(5)形变态只存在一阶段形变硬化阶段;900℃退火态的双相钢形变强化恢复与原始态相似,存在三阶段形变强化阶段,这与奥氏体屈服产生和形变孪生有一定的关系。第三阶段对材料的均匀延伸率影响最大。
【关键词】：双相钢 层状结构 背应力强化 形变强化
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG337.5;TG156.2
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 双相不锈钢简介8-9
• 1.2 双相不锈钢细晶强化9-16
• 1.2.1 简单冷轧变形制备超细晶组织9-10
• 1.2.2 累积叠轧10
• 1.2.3 高压扭转（HPT）10-13
• 1.2.4 等径角挤压13-14
• 1.2.5 型模轧制（bar rolling/swaging）14-16
• 1.2.6 超细晶材料的强度和塑性16
• 1.3 超细晶材料性能优化研究16-20
• 1.3.1 混晶结构16-17
• 1.3.2 纳米孪晶17
• 1.3.3 TRIP现象和TWIP现象17
• 1.3.4 不均匀层状结构17
• 1.3.5 背应力强化在双相材料中的应用17-19
• 1.3.6 双相材料的形变强化行为19-20
• 1.4 课题研究意义与内容20-22
• 1.4.1 课题研究意义20
• 1.4.2 课题研究内容20-22
• 2 实验材料制备及实验方法22-26
• 2.1 实验材料的制备方法22-23
• 2.1.1 实验材料22
• 2.1.2 双相钢冷轧22
• 2.1.3 形变双相钢退火处理22-23
• 2.2 实验方法23-26
• 2.2.1 显微硬度测试23
• 2.2.2 拉伸试验23-24
• 2.2.3 EBSD微观结构表征24
• 2.2.4 TEM微观组织观察24-26
• 3 冷轧双相钢微观结构演变和力学性能研究26-35
• 3.1 双相不锈钢的相成分26-27
• 3.2 形变过程中双相钢微观组织演变27-32
• 3.2.1 原始态双相钢金相组织观察27
• 3.2.2 形变结构的金相组织观察27-32
• 3.3 不同轧制变形程度的双相钢应力应变曲线32-33
• 3.4 本章小结33-35
• 4 双相钢退火后组织演变和力学性能优化35-64
• 4.1 形变双相钢退火过程中的微观组织演变35-47
• 4.1.1 退火过程中的显微硬度变化35-36
• 4.1.2 退火过程中组织演变的EBSD表征36-41
• 4.1.3 退火过程中组织演变的TEM表征41-44
• 4.1.4 退火过程中晶粒尺寸变化44-47
• 4.2 双相钢退火后力学性能47-51
• 4.2.1 形变双相钢退火后应力应变曲线47-51
• 4.3 退火后双相钢微观组织和力学性能的关系51-62
• 4.3.1 晶粒尺寸对双相钢力学性能影响51-52
• 4.3.2 背应力强化对双相不锈钢强度的影响52-55
• 4.3.3 退火后双相钢材料的塑性55-62
• 4.4 本章小结62-64
• 5 结论64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-72
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄群飞;何燕霖;李麟;;高性能双相钢的研究进展[J];热处理技术与装备;2007年03期

2 沈显璞,雷廷权;双相钢强度理论评述[J];机械工程材料;1984年06期

3 赵洪彩;盛惠琪;冷启明;王京璞;;热轧双相钢岛状组织的电镜分析[J];二汽科技;1992年03期

4 张梅,符仁钰,许洛萍;汽车用双相钢钢板的发展[J];热处理;2001年01期

5 傅敏士,肖亚航,魏宏波;纤维双相钢的组织形成及对性能的影响[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2002年04期

6 ;新型高强度易成形双相钢[J];武钢技术;2002年03期

7 石莹;;新型高强度、易成形双相钢[J];本钢技术;2002年03期

8 刘景军,林玉珍,雍兴跃,李效玉;铁素体/奥氏体双相钢在旋转单相流体中腐蚀的数值模拟[J];中国腐蚀与防护学报;2003年05期

9 温东辉;金相组织对双相钢强度影响的研究[J];上海金属;2005年06期

10 狄国标;陈连生;刘振宇;刘相华;赵迪;;低成本热轧双相钢组织性能研究[J];轧钢;2007年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 霍刚;张兴国;;冷轧双相钢性能特点及应用浅析[A];第十届中国科协年会论文集（四）[C];2008年

2 高丽;周月明;刘俊亮;沈小丹;任忠鸣;;双相钢的研究进展及应用[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年

3 陈国涛;李洋;周景鑫;崔瑞甲;于聪教;王光辉;范开权;李彩云;;承钢1780开发优质热轧双相钢的可行性研究[A];2009年全国高品质热轧板带材控轧控冷与在线、离线热处理生产技术交流研讨会文集[C];2009年

4 吴菊环;金汉节;王义成;唐历;王丹;唐代明;翟大庆;;无钼热轧双相钢的研究[A];1999中国钢铁年会论文集（下）[C];1999年

5 郭佳;刘杰;周娜;姚志强;代晓莉;李飞;王全礼;;显微组织相貌对双相钢力学行为的影响[A];2012年全国轧钢生产技术会论文集（上）[C];2012年

6 陈连生;李秀景;褚春光;高华;耿立唐;;双相钢中第二相粒子的分析[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集（上册）[C];2007年

7 吴晶;杨庆祥;张春玲;;耐候双相钢应力-应变曲线数值模拟[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年

8 蓝慧芳;刘相华;;马氏体冷轧—区淬火制备超细双相钢[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

9 张弛;张爱文;朱鲁玲;蔡海燕;赵社平;;非调质高强度螺栓用双相钢盘条的研发[A];第十届中国科协年会论文集（四）[C];2008年

10 宋仁伯;贺子龙;代启峰;;汽车用1000MPa级超高强冷轧双相钢的强化机理研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 本报记者 柳方秀;让生产更经济[N];中国冶金报;2011年

2 王文军译;双相钢微观组织的优化[N];世界金属导报;2013年

3 林立恒;双相钢与高强度低合金钢可成形性能比较[N];世界金属导报;2002年

4 高真凤;新利佩茨克公司高强度热镀锌双相钢生产工艺[N];世界金属导报;2011年

5 游建平;济钢热轧高强度双相钢DP600实现突破[N];世界金属导报;2011年

6 记者 阮海儿;宝钢率先开发出高强度热镀锌双相钢[N];中国冶金报;2004年

7 记者 白茂槐 通讯员 王小萍;包钢成功应用CSP工艺生产热轧双相钢[N];中国冶金报;2008年

8 Anish Karmakar R.D.K.Misra 李亚霏 译;双相钢临界区变形晶粒细化机制有新探索[N];中国冶金报;2013年

9 张海旺 刘雅政 宋仁伯 周乐育 管丽;变形温度对含Nb铁素体贝氏体双相钢相变规律的影响[N];世界金属导报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王小鹏;微合金化冷轧双相钢连续退火过程相变规律及组织性能[D];东北大学;2014年

2 申文竹;新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发[D];西南石油大学;2013年

3 张小云;双相钢点焊熔核界面撕裂失效机理与控制方法研究[D];上海交通大学;2008年

4 周乐育;高强度含铌热轧双相钢组织性能柔性控制研究[D];北京科技大学;2008年

5 许君;双相钢点焊接头疲劳特性及寿命预测研究[D];上海交通大学;2008年

6 钱昌明;双相钢电阻点焊熔核特征分析及质量检测方法研究[D];上海交通大学;2014年

7 邓照军;600MPa级高铝系冷轧双相钢的开发及微观组织研究[D];武汉科技大学;2012年

8 梁轩;高强度冷轧双相钢的热处理关键技术研究[D];上海交通大学;2008年

9 李远鹏;热镀锌DP780双相钢的选择性氧化行为研究[D];钢铁研究总院;2012年

10 刘彦春;C-Mn双相钢的组织形成机理研究及开发[D];东北大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王曦;DP780双相钢的快速连续热处理工艺与组织性能的研究[D];东北大学;2013年

2 邓洁;基于数字图像相关法的双相钢微观变形行为研究[D];上海交通大学;2015年

3 李楠;含Ti双相钢热轧工艺及焊接热循环下组织性能研究[D];东北大学;2014年

4 胡超;DP780镀锌双相钢GMA焊工艺及气孔形成机理[D];江苏大学;2016年

5 孙彩凤;双相钢车身板成形的细观断裂判据研究[D];山东理工大学;2016年

6 赵连星;双相钢车身板成形的韧性断裂准则研究及应用[D];山东理工大学;2016年

7 卢源志;双相钢/铝合金激光焊添加粉末的焊接行为及机理研究[D];湖南大学;2016年

8 谭哲;双相钢/镁合金添加Sn箔激光焊接头连接机理研究[D];湖南大学;2016年

9 刘旭东;汽车用冷轧双相钢DP590和DP780的研制开发[D];辽宁科技大学;2016年

10 李超;冷轧双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N退火过程微观结构演变和力学性能研究[D];重庆大学;2016年

  本文关键词：冷轧双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N退火过程微观结构演变和力学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：284412