退火和烘烤对低碳钢烘烤硬化性能的影响

发布时间：2017-04-24 00:01

  本文关键词：退火和烘烤对低碳钢烘烤硬化性能的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文针对低碳钢烘烤硬化性能进行了深入的研究,探索了时效初期其Cottrell气团的形成、高温下较长时间烘烤后碳化物沉淀的形成以及退火态试样的烘烤硬化性能,分别测量了其BH值、应力—应变曲线和内耗—温度谱,并从原子层面揭示其烘烤硬化机理。主要研究结果如下:(1)对试样进行2%预变形后,分别在100℃、170℃、200℃和250℃下烘烤0.5 min、1 min、2 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、50 min、100min和200 min,发现当烘烤温度分别为100℃、170℃和200℃时,其BH值随烘烤时间的增加而逐渐增加,当烘烤温度为250℃时,其BH值随烘烤温度增加先增加后稍有减少。随着烘烤温度的逐渐升高,其应力—应变曲线上出现非连续屈服现象的时间逐渐缩短,且其锯齿屈服出现。当烘烤温度为100℃、170℃和200℃时,其烘烤硬化机制为Cottrell气团强化,当烘烤温度为250℃时,其烘烤硬化机制为Cottrell气团强化和沉淀强化的共同作用。(2)对试样分别进行2%、4%和6%的预变形后,在内耗炉内由15℃以加热速率为3℃/min加热到400℃并保温10 min随即空冷到室温,反复进行上述加热操作5次,发现当预变形量相同时,随着烘烤次数的增加,其BH值逐渐下降且均为正值,说明出现了烘烤硬化现象。当烘烤次数相同时,其BH值随着预变形量的增加而逐渐下降。当预变形量相同时,随着烘烤次数的增加,其锯齿状屈服越来越不明显,YPE的长度出现缩短的情况,当烘烤次数相同时,其屈服平台随预变形量的增加而逐渐升高和变短。当预变形量相同时,随着烘烤次数的增加,其烘烤硬化机制均由Cottrell气团强化和沉淀强化共同作用所导致。(3)对试样分别在750℃和780℃下分别保温2 min、5 min和20min并进行在水中快速冷却、在空气中自然冷却和在炉内随炉冷却的不同退火工艺,发现不同退火工艺下的BH值均为负值,说明试样经退火后再进行预变形烘烤,出现烘烤软化现象。当退火温度和冷却方式相同时,其BH值随退火时间的增加而逐渐降低。当退火温度和退火时间相同时,其BH值随着退火冷速的增加先快速下降后稍有上升。不同退火工艺下的应力—应变曲线均为非连续屈服现象,当退火温度和退火冷速相同时,其YPE随着退火时间的增加出现变短的情况。当退火温度和退火时间相同时,随着退火冷速的逐渐增加,其试样的均匀延伸率出现降低的情况。不同退火工艺下的烘烤硬化机制均为固溶强化。
【关键词】：低碳钢 烘烤硬化 退火 烘烤 内耗
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1;TG161
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 烘烤硬化机理9-11
• 1.2.1 时效过程中间隙C原子对烘烤硬化性能的影响10
• 1.2.2 Cottrell气团的形成对烘烤硬化性能的影响10-11
• 1.2.3 沉淀强化对烘烤硬化性能的影响11
• 1.3 内耗基本原理11-14
• 1.3.1 Snoek弛豫12-13
• 1.3.2 B弛豫13
• 1.3.3 Snoek-Kê-K?ster弛豫13-14
• 1.4 烘烤硬化机制的发展14-15
• 1.4.1 烘烤硬化第一阶段的发展14-15
• 1.4.2 烘烤硬化第二阶段的发展15
• 1.5 烘烤硬化动力学的发展15-16
• 1.5.1 早期应变时效理论的发展15-16
• 1.5.2 近期应变时效理论的发展16
• 1.6 课题的目的和意义16-17
• 2. 实验材料及方法17-21
• 2.1 引言17
• 2.2 实验材料17-18
• 2.3 实验方法18-20
• 2.3.1 退火工艺18
• 2.3.2 烘烤工艺18
• 2.3.3 烘烤硬化（BH）值的测量18-19
• 2.3.4 内耗的测量19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 3. 不同烘烤时间下的烘烤硬化性能21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 不同烘烤时间下的BH值21-23
• 3.3 不同烘烤时间下的应力—应变曲线23-25
• 3.4 不同烘烤时间下的内耗—温度谱25-29
• 3.4.1 不同烘烤工艺下的Snoek峰29
• 3.4.2 不同烘烤工艺下的SKK峰29
• 3.5 低碳钢烘烤硬化机制讨论29-33
• 3.5.1 不同烘烤温度下的烘烤硬化机制29-30
• 3.5.2 BH值与烘烤时间的关系30-33
• 3.6 本章小结33-35
• 4. 多次烘烤下的烘烤硬化性能35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 多次烘烤下的BH值35-36
• 4.3 多次烘烤下的应力—应变曲线36-37
• 4.4 多次烘烤下的内耗—温度谱37-41
• 4.4.1 多次烘烤下的背景内耗40
• 4.4.2 多次烘烤下的Snoek峰40-41
• 4.4.3 多次烘烤下的SKK峰41
• 4.5 多次烘烤过程中烘烤硬化机制讨论41-42
• 4.6 本章小结42-43
• 5. 不同退火工艺下的烘烤硬化性能43-54
• 5.1 引言43
• 5.2 不同退火工艺下的BH值43-44
• 5.3 不同退火工艺下的应力—应变曲线44-46
• 5.4 不同退火工艺下的内耗—温度谱46-51
• 5.4.1 不同退火工艺下的Snoek峰49-50
• 5.4.2 不同退火工艺下的SKK峰50-51
• 5.5 不同退火工艺下的烘烤硬化机制讨论51-52
• 5.6 本章小结52-54
• 6. 结论54-55
• 参考文献55-57
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况57-58
• 致谢58-59
• 作者简介59-60

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