含Al中锰TRIP钢临界退火条件下组织性能的研究
发布时间：2021-03-04 17:52
随着汽车行业的发展,节能减排已经成为限制汽车行业发展的重要因素,而汽车轻量化是解决目前所面临的能源与环境问题的行之有效的方法之一,发展高强度、高塑性的先进汽车用钢已经成为世界汽车用钢发展的主流。Mn-Al系中锰钢高强度高塑性的综合性能可以满足当代汽车用钢的需求,已成为广大汽车用钢研究者的研究目标。本文以含Al中锰TRIP钢为研究对象,模拟了连续退火过程,对三种Al含量不同（1.0%,1.5%,2.5%）的中锰TRIP钢进行短时间的临界退火,并利用Factsage?7.3Fsteel软件、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及拉伸实验机对退火试样进行了临界区相变规律、微观组织以及力学性能的研究,主要得到了以下结论:（1）Al的改变了中锰钢临界退火的相变温度,尤其是A3温度,使含Al中锰TRIP钢的临界退火区间向更大的范围和更高的温度转移,当Al含量达到2.5%时,随着温度的增加,中锰钢中已不存在完全的奥氏体区,组织内开始出现δ-铁素体。（2）Al的添加使含Al中锰钢在较短的时间内获得良好的综合力学性能,0.2C-5Mn-1.0Al钢试样经700℃临界退火3 min获得抗...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国今年来汽车销售额变化趋势
内蒙古科技大学硕士学位论文-1-1绪论1.1引言近几年来，随着国民经济的迅速发展，汽车逐渐成为人们必不可少的出行工具，同时，汽车行业的发展也带动了我国经济的发展，汽车销售额已成为国民经济的重要组成部分，图1.1为我国近年来汽车销售额数据统计。自2000年起，我国汽车行业迎来了飞速发展期，据中国汽车工业协会统计，截止至2009年底，我国汽车生产总量为1379.53万辆，汽车产量首次超过日本，跃居全球汽车生产榜榜首。并且我国汽车生产总量仍在持续增加，到2017年，我国汽车年产量已高达2901.81万辆。虽然受政策因素及宏观经济的影响，2018年我国汽车总产量低于年初预期，首次出现了产量的逆增长，但仍以2781.9万辆的年产量位居全球汽车产量榜榜首，这意味着我国已连续十年获得汽车产量第一的荣誉，我国已成为名副其实的全球第一汽车生产大国。图1.2为我国近年来汽车产量数的变化趋势。图1.1我国今年来汽车销售额变化趋势图1.2我国近年来汽车产量变化趋势
内蒙古科技大学硕士学位论文-3-图1.3各国CO2排放量趋势[5]1.2先进汽车用钢（AHSS）1.2.1AHSS钢发展现状随着社会的发展，人们对汽车的要求越来越高，为了满足市场的需求，国内外学者展开了对先进高强度汽车用钢的探索并取得了丰硕的成果[8~10]。先进高强度汽车用钢的发展情况大致如图1.4所示[11]。从图中可以看出，AHSS钢的发展大体经历三个阶段。第一代AHSS钢主要包括四类：分别为复相（CP）钢，双相（DP）钢，马氏体（MART）钢以及相变诱导塑性（TRIP）钢。此类钢主要由传统意义上的高强度钢发展而来，其涉及的强化方式主要包括细晶强化，析出强化，固溶强化以及相变强化。从图中可以看出，第一代AHSS的抗拉强度从传统高强度无间隙原子(IF)钢的300MPa提高到了MART钢的1600MPa，但强度的提升导致其伸长率随之降低，MART钢的伸长率仅能达到10%左右，这也造成了第一代AHSS钢具有较低的强塑积（10~20GPa·%），难以满足当代汽车工业对于汽车轻量化及安全性的考虑，由此，第二代AHSS钢应需求而生。第二代AHSS钢主要包括高锰TRIP钢，孪晶诱导塑性（TWIP）钢，奥氏体不锈（AUST.SS）钢三类。相比较第一代AHSS钢，第二代先进高强度用钢无论是抗拉强度还是其伸长率都有所提升，其强塑积可达到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS钢是将合金元素作为优化力学性能的原料，在冶炼过程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素，导致材料成本增加且出现塑性成形难、焊接性能差等问题[9]。鉴于此，2007年美国学者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先进高强度汽车用钢的概念。第三代AHSS钢要求其强塑积在20%~40%之
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent progress in medium-Mn steels made with new designing strategies, a review[J]. Bin Hu,Haiwen Luo,Feng Yang,Han Dong. Journal of Materials Science & Technology. 2017(12)
[2]拉伸速度对低合金结构钢抗拉试样强度的影响[J]. 蒋清华,刘彦华,赵永永,黄昊,李广路. 现代制造技术与装备. 2014(06)
[3]拉伸速度对金属材料拉伸性能测试结果的影响[J]. 李培芬,康赫男,宾远红. 计量与测试技术. 2013(11)
[4]不同拉伸速率对SUS304不锈钢室温拉伸力学性能的影响[J]. 叶丽燕,李细锋,陈军. 塑性工程学报. 2013(02)
[5]汽车轻量化与高强度钢板的应用[J]. 应善强,张义和,曹广祥. 汽车工艺与材料. 2012(10)
[6]第3代汽车钢的组织与性能调控技术[J]. 董瀚,曹文全,时捷,王存宇,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2011(06)
[7]Al与P对TRIP钢固态相变的影响[J]. 赵爱民,张宇光,赵征志,张明明,唐荻,李本海. 材料热处理学报. 2011(04)
[8]Si对中锰钢淬火配分组织和性能的影响[J]. 赵晖,时捷,李楠,王存宇,胡劲,惠卫军,曹文全. 材料研究学报. 2011(01)
[9]轻量化技术在汽车车身上的应用[J]. 刘伟燕,王书伟. 汽车工程师. 2011(02)
[10]高性能钢的M3组织调控理论与技术[J]. 董瀚,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2010(07)
博士论文
[1]先进高强塑性Q-P-T钢增塑机制及其动态力学性能[D]. 王颖.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn钢组织演变及力学性能研究[D]. 张宝光.东北大学 2016
[2]TRIP780高强钢动态变形行为的宏微观研究[D]. 史文超.上海交通大学 2009
本文编号：3063637
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国今年来汽车销售额变化趋势
内蒙古科技大学硕士学位论文-1-1绪论1.1引言近几年来，随着国民经济的迅速发展，汽车逐渐成为人们必不可少的出行工具，同时，汽车行业的发展也带动了我国经济的发展，汽车销售额已成为国民经济的重要组成部分，图1.1为我国近年来汽车销售额数据统计。自2000年起，我国汽车行业迎来了飞速发展期，据中国汽车工业协会统计，截止至2009年底，我国汽车生产总量为1379.53万辆，汽车产量首次超过日本，跃居全球汽车生产榜榜首。并且我国汽车生产总量仍在持续增加，到2017年，我国汽车年产量已高达2901.81万辆。虽然受政策因素及宏观经济的影响，2018年我国汽车总产量低于年初预期，首次出现了产量的逆增长，但仍以2781.9万辆的年产量位居全球汽车产量榜榜首，这意味着我国已连续十年获得汽车产量第一的荣誉，我国已成为名副其实的全球第一汽车生产大国。图1.2为我国近年来汽车产量数的变化趋势。图1.1我国今年来汽车销售额变化趋势图1.2我国近年来汽车产量变化趋势
内蒙古科技大学硕士学位论文-3-图1.3各国CO2排放量趋势[5]1.2先进汽车用钢（AHSS）1.2.1AHSS钢发展现状随着社会的发展，人们对汽车的要求越来越高，为了满足市场的需求，国内外学者展开了对先进高强度汽车用钢的探索并取得了丰硕的成果[8~10]。先进高强度汽车用钢的发展情况大致如图1.4所示[11]。从图中可以看出，AHSS钢的发展大体经历三个阶段。第一代AHSS钢主要包括四类：分别为复相（CP）钢，双相（DP）钢，马氏体（MART）钢以及相变诱导塑性（TRIP）钢。此类钢主要由传统意义上的高强度钢发展而来，其涉及的强化方式主要包括细晶强化，析出强化，固溶强化以及相变强化。从图中可以看出，第一代AHSS的抗拉强度从传统高强度无间隙原子(IF)钢的300MPa提高到了MART钢的1600MPa，但强度的提升导致其伸长率随之降低，MART钢的伸长率仅能达到10%左右，这也造成了第一代AHSS钢具有较低的强塑积（10~20GPa·%），难以满足当代汽车工业对于汽车轻量化及安全性的考虑，由此，第二代AHSS钢应需求而生。第二代AHSS钢主要包括高锰TRIP钢，孪晶诱导塑性（TWIP）钢，奥氏体不锈（AUST.SS）钢三类。相比较第一代AHSS钢，第二代先进高强度用钢无论是抗拉强度还是其伸长率都有所提升，其强塑积可达到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS钢是将合金元素作为优化力学性能的原料，在冶炼过程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素，导致材料成本增加且出现塑性成形难、焊接性能差等问题[9]。鉴于此，2007年美国学者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先进高强度汽车用钢的概念。第三代AHSS钢要求其强塑积在20%~40%之
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent progress in medium-Mn steels made with new designing strategies, a review[J]. Bin Hu,Haiwen Luo,Feng Yang,Han Dong. Journal of Materials Science & Technology. 2017(12)
[2]拉伸速度对低合金结构钢抗拉试样强度的影响[J]. 蒋清华,刘彦华,赵永永,黄昊,李广路. 现代制造技术与装备. 2014(06)
[3]拉伸速度对金属材料拉伸性能测试结果的影响[J]. 李培芬,康赫男,宾远红. 计量与测试技术. 2013(11)
[4]不同拉伸速率对SUS304不锈钢室温拉伸力学性能的影响[J]. 叶丽燕,李细锋,陈军. 塑性工程学报. 2013(02)
[5]汽车轻量化与高强度钢板的应用[J]. 应善强,张义和,曹广祥. 汽车工艺与材料. 2012(10)
[6]第3代汽车钢的组织与性能调控技术[J]. 董瀚,曹文全,时捷,王存宇,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2011(06)
[7]Al与P对TRIP钢固态相变的影响[J]. 赵爱民,张宇光,赵征志,张明明,唐荻,李本海. 材料热处理学报. 2011(04)
[8]Si对中锰钢淬火配分组织和性能的影响[J]. 赵晖,时捷,李楠,王存宇,胡劲,惠卫军,曹文全. 材料研究学报. 2011(01)
[9]轻量化技术在汽车车身上的应用[J]. 刘伟燕,王书伟. 汽车工程师. 2011(02)
[10]高性能钢的M3组织调控理论与技术[J]. 董瀚,王毛球,翁宇庆. 钢铁. 2010(07)
博士论文
[1]先进高强塑性Q-P-T钢增塑机制及其动态力学性能[D]. 王颖.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn钢组织演变及力学性能研究[D]. 张宝光.东北大学 2016
[2]TRIP780高强钢动态变形行为的宏微观研究[D]. 史文超.上海交通大学 2009
本文编号：3063637
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