C-Mn系高强钢多相组织设计及力学行为研究
发布时间：2020-12-17 21:11
国家973计划子课题《第三代高强高韧低合金钢精细组织的研究》发展了多步临界热处理工艺调控低合金钢的M3组织（多相、亚稳残余奥氏体、多尺度析出）。本研究揭示多步临界热处理过程中亚稳残余奥氏体的演变和稳定化所遵循的热力学和动力学基础,又提出了获得高强度马氏体和稳定残余奥氏体的多步配分工艺。973计划还发展了基于TMCP工艺的铁素体/贝氏体多相组织“在线”调控技术,本文研究了铁素体/贝氏体多相组织应力应变行为的微观过程,并建立板条组织力学行为模型,揭示板条组织特殊的应力应变行为。研究发现,在低合金钢（0.1C-3MH）的两步临界处理过程中,合金元素在第一步临界处理过程中向逆转奥氏体中迁移,但逆转奥氏体没有获得足够的稳定性,在冷却过程发生了马氏体相变,分割了逆转奥氏体,得到了细化的残余奥氏体。研究揭示了第一步临界处理过程中逆转奥氏体内部的元素分布控制了马氏体相变和残余奥氏体的最终形态:合金元素在相界面富集,马氏体集中在逆转奥氏体心部,最终形成片状残余奥氏体;合金元素均匀分布,马氏体随机分布,形成条状残余奥氏体。第二步临界处理过程中合金元素继续向残余奥氏体中富集,并在残余奥氏体相界面处产生元素偏...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图２－２热轧ＴＲＩＰ钢（ａ）和冷轧ＴＲＩＰ钢（ｂ）的生产工艺??同热轧相比，冷轧ＴＲＩＰ钢生产工艺的控制更精确
?留奥氏体，最终获得了由铁素体、贝氏体以及残余奥氏体所构成的多相组织??（如图２－３所示）。??圓??图２－３典型的ＴＲＩＰ钢组织??以上两类ＴＲＩＰ钢的生产方法具有共同的特点，在两相区等温，获得铁??素体、实现合金元素的第一步富集：在贝氏体区等温，获得贝氏体，实现合??金元素第二步富集，得到稳定的残余奥氏体。两步合金元素富集是得到残余??奥氏体的关键。??这两种ＴＲＩＰ钢的生产方法各有优缺点。热轧ＴＲＩＰ钢的生产是完全的在??线处理，具有生产效率高、生产成本低等诸多优点。但是，由于受到轧制温??度、冷却速率、下压量以及化学成分等诸多因素的影响，该类工艺很难做到??对温度的精确控制，而温度的偏差会强烈影响相变行为，进而影响钢的性能，??因此该工艺很难保证钢板各部位组织、性能的均一性。与之相比，冷轧ＴＲＩＰ??钢主要通过后期的离线热处理来控制钢板的组织与力学性能
分配温度）??＾■ＢＥＢ??图２－７Ｑ＆Ｐ钢的残余奥氏体形貌（ＴＥＭ）?Ｗ??０．６０Ｃ－０．９５Ｍｎ－ｌ．％Ｓｉ钢奥氏体化后淬火至１９０＂Ｃ后在４００°Ｃ配分??＿＿??图２－８丨Ｑ＆Ｐ钢的显微组织Ｍ??０．１９Ｃ－１．６１Ｍｎ－０．３５Ｓｉ－１．１０Ａ丨－０．０９Ｐ（ｗｔ．°／。班?９００。＜：保温?６００?ｓ?后以?５０Ｋ／Ｓ?冷至室温??－７－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]C同时提高马氏体钢强度和塑性的原理和机制[J]. 戎咏华,陈乃录. 金属学报. 2017(01)
[2]Micromechanical Behavior and Failure Mechanism of F / B Multi-phase High Performance Steel[J]. Cun-jiang TANG,Shi-long LIU,Cheng-jia SHANG. Journal of Iron and Steel Research(International). 2016(05)
[3]需求结构“有变” 品种质量“当家”——翁宇庆谈钢铁产品结构调整方向[J]. 河北冶金. 2013(10)
[4]X90级别第三代管线钢的力学性能与组织特征[J]. 夏佃秀,王学林,李秀程,由洋,尚成嘉. 金属学报. 2013(03)
[5]当前管线钢管研究的热点问题探讨[J]. 王晓香. 焊管. 2012(03)
[6]铁素体/贝氏体(F/B)双相钢组织调控及其抗变形行为分析[J]. 聂文金,尚成嘉,关海龙,张晓兵,陈少慧. 金属学报. 2012(03)
[7]低合金钢在中国的发展现状与趋势[J]. 翁宇庆,杨才福,尚成嘉. 钢铁. 2011(09)
[8]Development and Application of High Performance X80 Line Pipe for the 2nd West-East Gas Pipeline[J]. LI He-lin 1 , HUO Chun-yong 1 , JI Ling-kang 1, 2 , LI Yang 1, 3 (1. CNPC Tubular Goods Research Institute, Xi’an 710065, China; 2. . School of Material Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 3. School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[9]高性能钢的M~3组织调控理论与技术[J]. 董瀚,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2010(07)
[10]1000MPa热镀锌双相钢组织和断裂机理[J]. 金光灿,赵征志,徐刚,赵爱民,刘光明. 北京科技大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]高性能低合金钢中残余奥氏体调控机理及性能研究[D]. 谢振家.北京科技大学 2016
[2]多相高强度低合金钢的力学行为研究[D]. 汤忖江.北京科技大学 2016
[3]高强度高塑性低碳低合金钢的组织调控与性能研究[D]. 周文浩.北京科技大学 2016
本文编号：2922716
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图２－２热轧ＴＲＩＰ钢（ａ）和冷轧ＴＲＩＰ钢（ｂ）的生产工艺??同热轧相比，冷轧ＴＲＩＰ钢生产工艺的控制更精确
?留奥氏体，最终获得了由铁素体、贝氏体以及残余奥氏体所构成的多相组织??（如图２－３所示）。??圓??图２－３典型的ＴＲＩＰ钢组织??以上两类ＴＲＩＰ钢的生产方法具有共同的特点，在两相区等温，获得铁??素体、实现合金元素的第一步富集：在贝氏体区等温，获得贝氏体，实现合??金元素第二步富集，得到稳定的残余奥氏体。两步合金元素富集是得到残余??奥氏体的关键。??这两种ＴＲＩＰ钢的生产方法各有优缺点。热轧ＴＲＩＰ钢的生产是完全的在??线处理，具有生产效率高、生产成本低等诸多优点。但是，由于受到轧制温??度、冷却速率、下压量以及化学成分等诸多因素的影响，该类工艺很难做到??对温度的精确控制，而温度的偏差会强烈影响相变行为，进而影响钢的性能，??因此该工艺很难保证钢板各部位组织、性能的均一性。与之相比，冷轧ＴＲＩＰ??钢主要通过后期的离线热处理来控制钢板的组织与力学性能
分配温度）??＾■ＢＥＢ??图２－７Ｑ＆Ｐ钢的残余奥氏体形貌（ＴＥＭ）?Ｗ??０．６０Ｃ－０．９５Ｍｎ－ｌ．％Ｓｉ钢奥氏体化后淬火至１９０＂Ｃ后在４００°Ｃ配分??＿＿??图２－８丨Ｑ＆Ｐ钢的显微组织Ｍ??０．１９Ｃ－１．６１Ｍｎ－０．３５Ｓｉ－１．１０Ａ丨－０．０９Ｐ（ｗｔ．°／。班?９００。＜：保温?６００?ｓ?后以?５０Ｋ／Ｓ?冷至室温??－７－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]C同时提高马氏体钢强度和塑性的原理和机制[J]. 戎咏华,陈乃录. 金属学报. 2017(01)
[2]Micromechanical Behavior and Failure Mechanism of F / B Multi-phase High Performance Steel[J]. Cun-jiang TANG,Shi-long LIU,Cheng-jia SHANG. Journal of Iron and Steel Research(International). 2016(05)
[3]需求结构“有变” 品种质量“当家”——翁宇庆谈钢铁产品结构调整方向[J]. 河北冶金. 2013(10)
[4]X90级别第三代管线钢的力学性能与组织特征[J]. 夏佃秀,王学林,李秀程,由洋,尚成嘉. 金属学报. 2013(03)
[5]当前管线钢管研究的热点问题探讨[J]. 王晓香. 焊管. 2012(03)
[6]铁素体/贝氏体(F/B)双相钢组织调控及其抗变形行为分析[J]. 聂文金,尚成嘉,关海龙,张晓兵,陈少慧. 金属学报. 2012(03)
[7]低合金钢在中国的发展现状与趋势[J]. 翁宇庆,杨才福,尚成嘉. 钢铁. 2011(09)
[8]Development and Application of High Performance X80 Line Pipe for the 2nd West-East Gas Pipeline[J]. LI He-lin 1 , HUO Chun-yong 1 , JI Ling-kang 1, 2 , LI Yang 1, 3 (1. CNPC Tubular Goods Research Institute, Xi’an 710065, China; 2. . School of Material Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 3. School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[9]高性能钢的M~3组织调控理论与技术[J]. 董瀚,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2010(07)
[10]1000MPa热镀锌双相钢组织和断裂机理[J]. 金光灿,赵征志,徐刚,赵爱民,刘光明. 北京科技大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]高性能低合金钢中残余奥氏体调控机理及性能研究[D]. 谢振家.北京科技大学 2016
[2]多相高强度低合金钢的力学行为研究[D]. 汤忖江.北京科技大学 2016
[3]高强度高塑性低碳低合金钢的组织调控与性能研究[D]. 周文浩.北京科技大学 2016
本文编号：2922716
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