高碳钢丝冷拔过程中的组织演变与强化机制研究
发布时间：2021-03-06 23:15
冷拔高碳钢丝是通过强烈的塑性变形获得纳米级结构的金属材料,它主要应用于吊桥缆绳、轮胎帘线和汽车螺旋弹簧等。冷拔高碳钢丝的优良性能与钢丝在冷塑性变形过程中的组织演变密切相关。因此,本文以70钢和82B钢两种最常用的高碳钢丝作为研究对象,利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）等手段对不同冷拔形变程度的高碳钢丝的珠光体片层间距、铁素体织构、位错密度以及力学性能进行测定,探究了高碳钢丝在冷拉拔过程中力学性能和组织结构的变化规律,并讨论高碳钢丝的强化机制。本文的主要工作和成果体现在:（1）70和82B钢丝抗拉强度随着冷拔应变量的增加而持续稳定上升,在相同的应变量下,钢中的碳含量越高,其抗拉强度越大;横、纵截面显微硬度都呈阶梯上升状态,但钢丝的纵截面的显微硬度都比横截面显微硬度高;金相观察发现,在纵截面上珠光体团沿拉拔方向被拉长成纤维状。从横截面上看,珠光体簇一直保持等轴状,并且直径逐渐减小;TEM分析显示,珠光体平均片层间距（ILS）和渗碳体厚度（T）逐步减小,并逐渐向拉拔轴平行的方向上调整。（2）70和82B钢丝随着拉拔应变量的增加,钢丝内的位错密度在冷...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 高碳钢丝冷拉拔工艺概况
1.3 冷拔高碳钢丝研究现状
1.3.1 钢丝拉拔过程中显微组织的演变
1.3.2 钢丝拉拔过程中片层间距的变化趋势
1.3.3 高碳钢丝拉拔过程中的织构演变
1.4 高碳钢丝拉拔过程中的强化机制
1.4.1 材料层片结构强化模型
1.4.2 冷拔应变量较大时钢丝的强化模型
1.5 课题研究意义、目的及内容
1.5.1 研究意义和目的
1.5.2 研究内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 研究路线
2.2 试验材料
2.3 力学性能测试
2.3.1 显微硬度测试
2.3.2 拉伸试验
2.4 显微组织观察
2.4.1 金相观察
2.4.2 TEM观察
2.5 位错密度测算和微观织构测定
2.5.1 位错密度测算
2.5.2 微观织构测定
第三章 高碳钢丝冷拔过程中的力学性能与组织分析
3.1 力学性能
3.1.1 拉伸性能
3.1.2 显微硬度
3.2 显微组织观察与分析
3.2.1 金相分析
3.2.2 TEM分析
3.3 本章小结
第四章 高碳钢丝冷拔过程中的位错与织构分析
4.1 高碳钢丝的位错分析
4.1.1 高碳钢丝位错密度的测量
4.1.2 高碳钢丝位错分析
4.2 织构演变
4.2.1 70钢冷拔过程中的织构演变
4.2.2 82B钢冷拔过程中的织构演变
4.3 本章小结
第五章 高碳钢丝的强化机制讨论
5.1 材料层片强化模型
5.2 界面强化+位错强化模型
5.2.1 位错强化
5.2.2 晶界强化
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉拔过程中珠光体钢丝心部的织构演化规律及其对力学性能的影响[J]. 赵天章,宋鸿武,张光亮,程明,张士宏. 金属学报. 2014(06)
[2]钢丝绳润滑剂的应用与发展[J]. 郑鹏宇,秦鹤年,张庆兵. 科技和产业. 2014(01)
[3]纳米结构金属位错的研究进展[J]. 倪海涛,张喜燕,朱玉涛. 材料导报. 2010(11)
[4]冷拔珠光体钢丝渗碳体微观结构[J]. 王燕,方峰,王雷,蒋建清,杨恒. 材料热处理学报. 2010(05)
[5]冷拉珠光体钢丝的组织演变及性能变化[J]. 刘文刚,许云华,方亮,彭建洪,周志斌. 热加工工艺. 2006(08)
[6]我国钢铁工业发展规模与资源支撑能力研究[J]. 周劲. 中国经贸导刊. 2005(08)
[7]修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用[J]. 陈积伟,郭威,江中浩,连建设. 吉林工业大学自然科学学报. 1999(02)
博士论文
[1]桥梁缆索用冷拔珠光体钢丝微观组织表征及力学性能研究[D]. 郭宁.重庆大学 2012
[2]高速大应变冷拔钢丝的组织和力学性能[D]. 涂益友.东南大学 2006
硕士论文
[1]单向/往复式拉拔对低碳钢丝组织性能的影响研究[D]. 夏梦圆.东南大学 2017
[2]珠光体钢丝大应变冷拔过程中铁素体与渗碳体组织演变规律的研究[D]. 刘建敏.贵州大学 2016
[3]大形变珠光体钢丝中微结构及位错组态研究[D]. 刘佩佩.东南大学 2015
[4]渗碳体的形态和分布对珠光体钢丝拉拔形变及性能的影响[D]. 谢骏.东南大学 2015
[5]TWIP钢丝拉拔过程中组织与性能的研究[D]. 赵玲燕.福州大学 2014
[6]中碳钢丝拉拔过程中的组织与性能研究[D]. 傅旭超.南京理工大学 2013
[7]室温静液挤压Mg-12Gd-3Y-0.5Zr合金组织及力学性能研究[D]. 丁永泉.南京理工大学 2008
[8]大应变冷拉拔珠光体钢丝的力学性能与微观组织[D]. 丁立.南京理工大学 2008
[9]冷拉拔珠光体钢丝的组织与力学性能[D]. 宫杰.南京理工大学 2007
[10]剧烈冷拉塑性变形珠光体钢丝组织及性能研究[D]. 宋清华.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3067998
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 高碳钢丝冷拉拔工艺概况
1.3 冷拔高碳钢丝研究现状
1.3.1 钢丝拉拔过程中显微组织的演变
1.3.2 钢丝拉拔过程中片层间距的变化趋势
1.3.3 高碳钢丝拉拔过程中的织构演变
1.4 高碳钢丝拉拔过程中的强化机制
1.4.1 材料层片结构强化模型
1.4.2 冷拔应变量较大时钢丝的强化模型
1.5 课题研究意义、目的及内容
1.5.1 研究意义和目的
1.5.2 研究内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 研究路线
2.2 试验材料
2.3 力学性能测试
2.3.1 显微硬度测试
2.3.2 拉伸试验
2.4 显微组织观察
2.4.1 金相观察
2.4.2 TEM观察
2.5 位错密度测算和微观织构测定
2.5.1 位错密度测算
2.5.2 微观织构测定
第三章 高碳钢丝冷拔过程中的力学性能与组织分析
3.1 力学性能
3.1.1 拉伸性能
3.1.2 显微硬度
3.2 显微组织观察与分析
3.2.1 金相分析
3.2.2 TEM分析
3.3 本章小结
第四章 高碳钢丝冷拔过程中的位错与织构分析
4.1 高碳钢丝的位错分析
4.1.1 高碳钢丝位错密度的测量
4.1.2 高碳钢丝位错分析
4.2 织构演变
4.2.1 70钢冷拔过程中的织构演变
4.2.2 82B钢冷拔过程中的织构演变
4.3 本章小结
第五章 高碳钢丝的强化机制讨论
5.1 材料层片强化模型
5.2 界面强化+位错强化模型
5.2.1 位错强化
5.2.2 晶界强化
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉拔过程中珠光体钢丝心部的织构演化规律及其对力学性能的影响[J]. 赵天章,宋鸿武,张光亮,程明,张士宏. 金属学报. 2014(06)
[2]钢丝绳润滑剂的应用与发展[J]. 郑鹏宇,秦鹤年,张庆兵. 科技和产业. 2014(01)
[3]纳米结构金属位错的研究进展[J]. 倪海涛,张喜燕,朱玉涛. 材料导报. 2010(11)
[4]冷拔珠光体钢丝渗碳体微观结构[J]. 王燕,方峰,王雷,蒋建清,杨恒. 材料热处理学报. 2010(05)
[5]冷拉珠光体钢丝的组织演变及性能变化[J]. 刘文刚,许云华,方亮,彭建洪,周志斌. 热加工工艺. 2006(08)
[6]我国钢铁工业发展规模与资源支撑能力研究[J]. 周劲. 中国经贸导刊. 2005(08)
[7]修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用[J]. 陈积伟,郭威,江中浩,连建设. 吉林工业大学自然科学学报. 1999(02)
博士论文
[1]桥梁缆索用冷拔珠光体钢丝微观组织表征及力学性能研究[D]. 郭宁.重庆大学 2012
[2]高速大应变冷拔钢丝的组织和力学性能[D]. 涂益友.东南大学 2006
硕士论文
[1]单向/往复式拉拔对低碳钢丝组织性能的影响研究[D]. 夏梦圆.东南大学 2017
[2]珠光体钢丝大应变冷拔过程中铁素体与渗碳体组织演变规律的研究[D]. 刘建敏.贵州大学 2016
[3]大形变珠光体钢丝中微结构及位错组态研究[D]. 刘佩佩.东南大学 2015
[4]渗碳体的形态和分布对珠光体钢丝拉拔形变及性能的影响[D]. 谢骏.东南大学 2015
[5]TWIP钢丝拉拔过程中组织与性能的研究[D]. 赵玲燕.福州大学 2014
[6]中碳钢丝拉拔过程中的组织与性能研究[D]. 傅旭超.南京理工大学 2013
[7]室温静液挤压Mg-12Gd-3Y-0.5Zr合金组织及力学性能研究[D]. 丁永泉.南京理工大学 2008
[8]大应变冷拉拔珠光体钢丝的力学性能与微观组织[D]. 丁立.南京理工大学 2008
[9]冷拉拔珠光体钢丝的组织与力学性能[D]. 宫杰.南京理工大学 2007
[10]剧烈冷拉塑性变形珠光体钢丝组织及性能研究[D]. 宋清华.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3067998
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