高强钢等温转变动力学及组织与性能研究
发布时间：2022-01-04 23:22
本文主要研究Si-Mo-Cr-Mn钢的微观组织对宏观力学性能的影响。通过热膨胀曲线得到等温转变动力学曲线（TTT曲线）并计算出不同温度时转变为马氏体的体积分数,通过动力学计算得到的马氏体含量与EBSD得到的残余奥氏体含量推算出贝氏体铁素体含量,TTT曲线制定热处理工艺进行试验后,通过组织与力学性的分析得到最佳工艺。本实验采用纯Fe与其他合金经20kg真空中频感应炉熔炼后进行铸锭、锻造,得到的钢板通过退火处理降低硬度后进行加工成拉伸试样与条状试样用于组织观察力学性能测试。用膨胀法和金相结合方法测定了TTT曲线和临界点,Ac3=918.9℃,Ac1=715.5℃,Ms=318.4℃,根据实验钢的TTT曲线设计了两种热处理工艺:将950℃奥氏体化后的实验钢空冷到500℃后放入至相同体积的KNO3与NaNO3盐中（1）进行220、240、260、280、300℃盐浴进行6h等温试验,热处理后进行拉伸、硬度、冲击等试验;（2）进行260℃不同时间的盐浴等温,等温的时间为0、0.6、5、30、60、90、120、240、360min。经过对试样的宏观力学...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
标准拉伸试样
内蒙古科技大学硕士学位论文-14-2.2实验方法2.2.1拉伸试验此次拉伸试验使用的是CSS-88500电子万能试验机，其最大载荷为500KN。拉伸试验是指在拉伸载荷时对材料特性的试验方法。室温下的拉伸试验是的一项基础实验，从高温下进行可以到到蠕变数据。通过拉伸实验得到实验钢的拉伸强度、屈服强度、伸长率、收缩率等，并可以得到其强塑积进行分析受力与变形的关系。当拉伸试验结束时，立刻用滤纸将拉断后的试样断口包裹好，然后再做下一次试验，这样可以防止拉伸断口氧化。图2.1标准拉伸试样2.2.2冲击试验实验所使用的仪器为CBD-500，冲击试验的原理：是把简支梁状态下的试样通过能量为300J，摆锤角度为150度的摆锤冲击将试样折断，然后测量试样所吸收冲击功的大小一种力学试验，其主要用来测定把试样冲断所消耗的功，因此又叫冲击韧性试验，将试样加工尺寸为10×10×55mm的标准试样，缺口为宽度、深度2mm，的U型缺口。将标准试样在冲击试验机上冲断并记录数值。冲击功越大，表明试样的抗冲击能力越好。图2.2U型缺口冲击式样
内蒙古科技大学硕士学位论文-18-图3.1钢的等温转变曲线（TTT曲线）通过TTT曲线来设计相应的热处理方式，是因为TTT曲线能够表示在等温转变的过程中各种因素的线性规律。3.2等温转变动力学分析与计算钢中贝氏体转变需要在等温条件下进行，而钢中马氏体转变是在不断降温的非恒温条件下进行的。由此可见，马氏体转变量是温度的函数，而与等温时间无关。马氏体的形成已被广泛研究，特别是关于马氏体的起始温度Ms[28~30]。相变程度只随Ms以下温度的降低而增加，但在相变中断后，在Ms以下的等温温度下，残余奥氏体中发生了什么样的过程，目前还不清楚。在Ta[31]以下重新开始冷却时，奥氏体发生热稳定化，抑制了马氏体的形成。在Ms以下的温度时贝氏体反应更快开始，并且与马氏体板条存在相邻区域贝氏体形核的加速效应有关。此外，在部分马氏体试样等温淬火的一些研究中已经报道了残余奥氏体的等温分解[32]。然而，相变产物通常没有详细说明，或者通常被称为铁素体和碳化物[33]。Ms下显微组织过程的实验研究增强了我们对钢中相变的理解，尤其对淬火时相变过程有重要意义。为了在所选择的退火温度（Ta）下减小样品的温差，只在冷却的第一阶段用氦气体主动冷却样品。在采用冷却
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对低温贝氏体钢力学及搅拌磨损性能的影响[J]. 陶浪,吴开明. 钢铁研究学报. 2018(02)
[2]铁路辙叉用贝氏体钢研究进展[J]. 张福成,杨志南,康杰. 燕山大学学报. 2013(01)
[3]贝氏体钢的研究现状和发展展望[J]. 席光兰,马勤. 材料导报. 2006(04)
[4]一种新型低碳贝氏体钢的研制[J]. 李洪波,刘向东,金宝士,黄志求. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2006(01)
[5]GQ112A钢CCT图的测定[J]. 胡怡. 金属热处理. 2001(07)
[6]超细组织空冷贝氏体钢[J]. 李凤照,敖青,姜江,李庆华,曹丽敏. 金属热处理. 1998(01)
[7]硅和少量钼对Mn-B系贝氏体钢转变动力学的影响[J]. 黄维刚,方鸿生,郑燕康. 金属热处理. 1997(10)
[8]新型奥—贝组织低合金超高强度钢的研究[J]. 曲敬信,杨东方,栾道成,邵荷生. 钢铁研究学报. 1993(03)
[9]钢中贝氏体及其力学行为[J]. 康沫狂. 材料科学进展. 1988(03)
[10]残留奥氏体与钢的强韧性[J]. 孙尧卿. 金属热处理学报. 1982(01)
硕士论文
[1]高碳钢低温贝氏体转变行为及回火对组织和性能的影响[D]. 林诗慧.燕山大学 2016
[2]超细贝氏体钢组织与性能的研究[D]. 刘伟.辽宁工业大学 2016
[3]中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究[D]. 龙晓燕.燕山大学 2013
[4]热处理工艺对超高强度贝氏体钢组织和性能的影响[D]. 万进.武汉科技大学 2012
[5]低碳贝氏体钢组织细化及力学性能的改善[D]. 高宽.西北工业大学 2007
本文编号：3569253
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
标准拉伸试样
内蒙古科技大学硕士学位论文-14-2.2实验方法2.2.1拉伸试验此次拉伸试验使用的是CSS-88500电子万能试验机，其最大载荷为500KN。拉伸试验是指在拉伸载荷时对材料特性的试验方法。室温下的拉伸试验是的一项基础实验，从高温下进行可以到到蠕变数据。通过拉伸实验得到实验钢的拉伸强度、屈服强度、伸长率、收缩率等，并可以得到其强塑积进行分析受力与变形的关系。当拉伸试验结束时，立刻用滤纸将拉断后的试样断口包裹好，然后再做下一次试验，这样可以防止拉伸断口氧化。图2.1标准拉伸试样2.2.2冲击试验实验所使用的仪器为CBD-500，冲击试验的原理：是把简支梁状态下的试样通过能量为300J，摆锤角度为150度的摆锤冲击将试样折断，然后测量试样所吸收冲击功的大小一种力学试验，其主要用来测定把试样冲断所消耗的功，因此又叫冲击韧性试验，将试样加工尺寸为10×10×55mm的标准试样，缺口为宽度、深度2mm，的U型缺口。将标准试样在冲击试验机上冲断并记录数值。冲击功越大，表明试样的抗冲击能力越好。图2.2U型缺口冲击式样
内蒙古科技大学硕士学位论文-18-图3.1钢的等温转变曲线（TTT曲线）通过TTT曲线来设计相应的热处理方式，是因为TTT曲线能够表示在等温转变的过程中各种因素的线性规律。3.2等温转变动力学分析与计算钢中贝氏体转变需要在等温条件下进行，而钢中马氏体转变是在不断降温的非恒温条件下进行的。由此可见，马氏体转变量是温度的函数，而与等温时间无关。马氏体的形成已被广泛研究，特别是关于马氏体的起始温度Ms[28~30]。相变程度只随Ms以下温度的降低而增加，但在相变中断后，在Ms以下的等温温度下，残余奥氏体中发生了什么样的过程，目前还不清楚。在Ta[31]以下重新开始冷却时，奥氏体发生热稳定化，抑制了马氏体的形成。在Ms以下的温度时贝氏体反应更快开始，并且与马氏体板条存在相邻区域贝氏体形核的加速效应有关。此外，在部分马氏体试样等温淬火的一些研究中已经报道了残余奥氏体的等温分解[32]。然而，相变产物通常没有详细说明，或者通常被称为铁素体和碳化物[33]。Ms下显微组织过程的实验研究增强了我们对钢中相变的理解，尤其对淬火时相变过程有重要意义。为了在所选择的退火温度（Ta）下减小样品的温差，只在冷却的第一阶段用氦气体主动冷却样品。在采用冷却
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对低温贝氏体钢力学及搅拌磨损性能的影响[J]. 陶浪,吴开明. 钢铁研究学报. 2018(02)
[2]铁路辙叉用贝氏体钢研究进展[J]. 张福成,杨志南,康杰. 燕山大学学报. 2013(01)
[3]贝氏体钢的研究现状和发展展望[J]. 席光兰,马勤. 材料导报. 2006(04)
[4]一种新型低碳贝氏体钢的研制[J]. 李洪波,刘向东,金宝士,黄志求. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2006(01)
[5]GQ112A钢CCT图的测定[J]. 胡怡. 金属热处理. 2001(07)
[6]超细组织空冷贝氏体钢[J]. 李凤照,敖青,姜江,李庆华,曹丽敏. 金属热处理. 1998(01)
[7]硅和少量钼对Mn-B系贝氏体钢转变动力学的影响[J]. 黄维刚,方鸿生,郑燕康. 金属热处理. 1997(10)
[8]新型奥—贝组织低合金超高强度钢的研究[J]. 曲敬信,杨东方,栾道成,邵荷生. 钢铁研究学报. 1993(03)
[9]钢中贝氏体及其力学行为[J]. 康沫狂. 材料科学进展. 1988(03)
[10]残留奥氏体与钢的强韧性[J]. 孙尧卿. 金属热处理学报. 1982(01)
硕士论文
[1]高碳钢低温贝氏体转变行为及回火对组织和性能的影响[D]. 林诗慧.燕山大学 2016
[2]超细贝氏体钢组织与性能的研究[D]. 刘伟.辽宁工业大学 2016
[3]中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究[D]. 龙晓燕.燕山大学 2013
[4]热处理工艺对超高强度贝氏体钢组织和性能的影响[D]. 万进.武汉科技大学 2012
[5]低碳贝氏体钢组织细化及力学性能的改善[D]. 高宽.西北工业大学 2007
本文编号：3569253
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