低碳钢应力退火对C原子偏聚行为的影响

发布时间：2021-05-19 08:01

　　晶粒超细化是超级钢研究的基础性课题,主要的方法有合金化和变形与再结晶。本文以冷轧低碳马氏体钢为研究对象,提出在退火过程中施加应力,测定材料的硬度,采用金相显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、高分辨扫描透射能谱和三维原子探针等分析方法,重点探索溶质原子在应力场中的偏聚行为规律及其对析出相的影响,综合分析不同外加应力和退火温度对变形马氏体的组织演变过程的影响,并探究材料强化机制。200℃常规退火后,钢中C原子在晶界处发生偏聚,20 MPa-200℃应力退火后,钢中的C原子在位错和晶界处发生偏聚,证明应力对溶质原子有显著影响作用,在退火过程中施加应力,能够促进溶质原子的偏聚,改变溶质原子的扩散和沉淀行为,是提高综合力学性能的有效方法。200℃退火后,组织中有细小的、不稳定的Cohenite和?碳化物析出,随温度升高碳化物逐渐长大,并向稳定相Fe₃C发生转变。施加应力可以使碳化物粒子数目增多、尺寸减小,并使碳化物沿变形板条弱界面有序分布。低碳钢经过淬火-冷轧后的组织中马氏体板条沿轧制方向平行分布,板条内有高密度位错。退火过程中随温度升高,板条逐渐分解、发生宽化,位错回复,... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景概述
    1.2 超细晶粒的强韧化机理
        1.2.1 晶粒尺寸与强度的关系
        1.2.2 晶粒尺寸与塑韧性的关系
    1.3 超细晶钢研究现状
        1.3.1 剧烈塑性变形法
        1.3.2 先进的热加工工艺
    1.4 马氏体冷轧+退火技术研究进展
        1.4.1 技术原理
        1.4.2 国内外研究现状
    1.5 马氏体中的C偏聚现象
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
    2.3 试样制备
    2.4 热处理工艺
        2.4.1 常规退火处理
        2.4.2 应力退火处理
    2.5 金相组织观察(OM)
    2.6 显微硬度测试
    2.7 X射线衍射分析(XRD)
    2.8 透射电子显微镜观察(TEM)
        2.8.1 双喷射电解抛光法
        2.8.2 萃取复型法
    2.9 高分辨扫描透射能谱分析(STEM-EDS)
    2.10 三维原子探针(3DAP)
第3章 低碳钢的退火组织与显微硬度
    3.1 低碳钢淬火-冷轧试样的显微组织
    3.2 低碳钢的金相分析
        3.2.1 常规退火试样的金相组织
        3.2.2 应力退火试样的金相组织
    3.3 低碳钢的硬度分析
        3.3.1 常规退火试样的硬度
        3.3.2 应力退火试样的硬度
    3.4 XRD测定α相的晶格常数
    3.5 低碳钢的TEM分析
        3.5.1 常规退火试样的TEM分析
        3.5.2 应力退火试样的TEM分析
    3.6 本章小结
第4章 低碳钢中碳化物的表征及C原子的偏聚行为
    4.1 低碳钢中碳化物的TEM分析
        4.1.1 常规退火处理后组织中的碳化物
        4.1.2 应力退火处理后组织中的碳化物
    4.2 碳化物的尺寸分析
    4.3 C原子偏聚行为的STEM-EDS分析
    4.4 C原子偏聚行为的3DAP分析
    4.5 冷轧低碳马氏体钢的晶粒细化机制
        4.5.1 马氏体转变及冷变形处理对晶粒尺寸的影响
        4.5.2 再结晶过程对晶粒尺寸的影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3195428