低碳微合金钢针状铁素体组织和性能的研究
本文关键词:低碳微合金钢针状铁素体组织和性能的研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:本文通过静态不同温度的等温淬火和动态不同参数热模拟的方法处理原始热轧态微合金管线钢X70,利用OM、SEM、EBSD、TEM对获得的不同形态的针状铁素体进行原位的分析、利用EBSD定义典型的针状铁素体,同时探究针状铁素体组织和性能的联系。结果表明:不同热处理后针状铁素体会呈现不同的形态,等温淬火处理后的铁素体组织图中主要以小块状组织为主,基本上不存在针状或者条状的铁素体组织,原始热轧态会形成长条状的针状铁素体片,但是并没组成典型的放射形菊花状的团簇。热模拟处理后会形成典型的放射型菊花状的针状铁素体,在EBSD获得的晶体取向图中仍呈放射型菊花状并且相邻的针状铁素体片条之间取向差角度较小,具有相近的颜色,这就是由EBSD定义的典型针状铁素体的形态;对于性能的研究主要是测定了等温淬火后试样的?-40冲击韧性,结果表明试样不同等温温度的低温冲击韧性均在280 J以上,表现出优良的低温冲击韧性;针状铁素体的TEM分析表明针状铁素体片条上具有高密度的位错和亚结构以及大量的弥散分布的点状析出物;针状铁素体的EBSD的取向差分析表明当组织中存在典型的针状铁素体时,取向差分布柱状图在5~10°和50~60°两个区间出现较为明显的峰值,高密度的50-60°的大角度晶界能有效阻碍脆性断裂裂纹的传播提高冲击韧性;利用EBSD还分析了不同热处理条件下有效晶粒尺寸,结果表明晶粒尺寸均分布在5μm以下,同时有效晶粒尺寸在2μm以下的约占80%,晶粒尺寸细小,细小的晶粒能够提高冲击韧性。
【关键词】:针状铁素体 组织形貌 取向差 有效晶粒尺寸 冲击韧性
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG142.1
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 引言9-10
- 第一章 文献综述10-28
- 1.1 低碳微合金钢10-14
- 1.1.1 低碳微合金钢的概念和发展历史10-11
- 1.1.2 低碳微合金钢的组织特征11-12
- 1.1.3 低碳微合金钢的强化方式12-13
- 1.1.4 低碳微合金钢的性能13-14
- 1.2 针状铁素体14-24
- 1.2.1 针状铁素体的概念和发展历史14-15
- 1.2.2 针状铁素体的形核机制15-17
- 1.2.3 针状铁素体形核的影响因素17-20
- 1.2.4 针状铁素体的组织特点20-21
- 1.2.5 针状铁素体的力学性能21-23
- 1.2.6 针状铁素体与TMCP工艺23-24
- 1.3 电子背散射衍射(EBSD)24-27
- 1.3.1 EBSD技术简介24-25
- 1.3.2 EBSD技术原理25
- 1.3.3 EBSD技术的应用25-26
- 1.3.4 EBSD技术的特点26-27
- 1.4 本课题研究的意义27-28
- 第二章 实验材料与方法28-32
- 2.1 实验方案28
- 2.2 实验材料及设备28-29
- 2.2.1 实验材料28
- 2.2.2 实验设备28-29
- 2.3 实验方法29-30
- 2.3.1 热轧工艺处理29
- 2.3.2 等温淬火工艺处理29
- 2.3.3 热模拟工艺处理29-30
- 2.4 实验试样的制备30-32
- 2.4.1 金相试样的制备30
- 2.4.2 冲击试样的制备30-31
- 2.4.3 EBSD试样的制备31
- 2.4.4 TEM试样的制备31
- 2.4.5 定位试样的制备31-32
- 第三章 低碳微合金钢组织形貌和性能研究32-53
- 3.1 原始热轧态的针状铁素体的组织分析32-37
- 3.1.1 针状铁素体组织形态的OM、SEM分析32-34
- 3.1.2 针状铁素体组织形态的TEM分析34-37
- 3.2 不同热模拟参数对针状铁素体组织的影响37-44
- 3.2.1 热模拟实验参数的选择37-38
- 3.2.2 0.35的变形量下针状铁素体的组织形貌38-42
- 3.2.3 0.5 的变形量下针状铁素体的组织形貌42-44
- 3.3 等温淬火工艺对铁素体组织和低温冲击韧性的影响44-51
- 3.3.1 等温淬火工艺参数的选择44-45
- 3.3.2 等温淬火对铁素体组织的影响45-49
- 3.3.3 等温淬火对低碳微合金管线钢冲击韧性的影响49-51
- 3.4 本章小结51-53
- 第四章 低碳微合金钢针状铁素体的EBSD研究53-70
- 4.1 针状铁素体形态的EBSD分析53-64
- 4.1.1 热模拟工艺处理后铁素体的形态53-59
- 4.1.2 热轧工艺处理后铁素体形态59-61
- 4.1.3 等温淬火工艺处理后铁素体的形态61-64
- 4.2 针状铁素体取向差分布的EBSD分析64-67
- 4.2.1 整个扫描面的取向差分布分析64-65
- 4.2.2 典型针状铁素体的取向差分布分析65-67
- 4.3 针状铁素体有效晶粒尺寸EBSD分析67-69
- 4.4 本章小结69-70
- 结论70-72
- 参考文献72-77
- 在学研究成果77-78
- 致谢78
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