高强塑积中锰钢单轴拉伸过程的力学行为及组织演变研究
发布时间：2022-04-15 23:22
以中锰相变诱发塑性钢为典型代表,高强塑积第三代先进高强钢已经成为汽车用钢的重点发展方向。通过成分设计和热处理工艺的优化,Fe-C-Mn-Al系实验钢可获得优异的综合力学性能,强塑积可达3060GPa·%。为保障服役性能和提升应用空间,必须掌握其塑性变形过程中的力学行为、组织演变及强韧机理。本文以Fe-0.4C-5Mn-3.2Al（wt.%）热轧实验钢为研究对象,探讨了临界退火、预应变和烘烤等因素对显微组织和力学性能的影响,采用数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）和红外热像（Infrared Thermography,IRT）等方法对实验钢单轴拉伸过程中显微组织、微区应变和温度场进行原位观察和系统分析,得到以下结论。（1）随着临界退火温度从700℃升至800℃,残余奥氏体含量为16.833.3vol.%,晶粒平均尺寸从0.58μm增至0.95μm,机械稳定性降低,马氏体转化率提高至100%;750℃保温1h获得优异的综合力学性能,抗拉强度、总延伸率和强塑积分别可达930MPa、64.6%和60.1GPa·%...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 第3代汽车用钢的发展及研究现状
1.2.1 淬火-配分(Q&P)钢
1.2.2 相变诱导塑性贝氏体铁素体(TBF)钢
1.2.3 中锰TRIP钢
1.3 高强塑积中锰TRIP钢的研究进展
1.3.1 高强塑积中锰TRIP钢的成分设计
1.3.2 高强塑积中锰TRIP钢的显微组织及力学性能
1.3.3 高强塑积中锰TRIP钢的强韧化机制
1.3.4 高强塑积中锰TRIP钢的奥氏体稳定性
1.3.5 高强塑积中锰TRIP钢的局部形变带
1.3.6 中锰TRIP钢的预应变和烘烤处理
1.4 本文的研究目和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
第2章 材料及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 冶炼与锻轧
2.1.2 相图分析
2.1.3 临界退火处理
2.1.4 预变形及烘烤处理
2.2 实验方法
2.2.1 微观组织和相结构分析
2.2.2 单轴拉伸力学性能测试
2.2.3 准原位力学显微观察
2.2.4 单轴原位应变和温度测试
第3章 中锰钢的组织调控及力学行为
3.1 引言
3.2 热处理态实验钢的微观组织
3.3 热处理态实验钢的力学性能
3.4 讨论与分析
3.5 本章小结
第4章 预应变及烘烤对中锰钢力学行为的影响
4.1 引言
4.2 预变形对实验钢力学性能的影响
4.3 烘烤对实验钢力学性能的影响
4.4 讨论与分析
4.4.1 预变形及烘烤实验钢的二次硬化能力
4.4.2 预变形及烘烤实验钢的非连续屈服
4.4.3 预变形及烘烤实验钢的力学行为
4.5 本章小结
第5章 基于原位观察的中锰钢力学行为和组织演化
5.1 引言
5.2 实验钢的微区应变和温度场变化
5.3 实验钢拉伸过程的组织演变
5.3.1 实验钢拉伸过程的铁素体/马氏体含量变化
5.3.2 实验钢拉伸过程的组织形貌演变
5.4 讨论与分析
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]试析中国汽车的发展现状及前景[J]. 高继欢. 时代汽车. 2019(01)
[2]预应变与烘烤工艺对780 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响[J]. 王敏莉. 钢铁钒钛. 2017(05)
[3]金属材料中“塑性不稳定现象”的研究进展[J]. 许道奎,李传强,韩恩厚,王磊. 中国材料进展. 2016(03)
[4]铁素体-奥氏体双相不锈钢中铁素体的测量[J]. 黄明忠,刘小红,文陆一. 化工装备技术. 2015(06)
[5]新型中锰热轧TRIP钢组织演变及力学性能[J]. 蔡志辉,丁桦,薛鑫. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]冷轧中锰钢的成形性能[J]. 徐文欢,孙荣民,王存宇,周荣,时捷,曹文全. 钢铁. 2012(11)
[7]广义热弹性问题研究进展[J]. 田晓耕,沈亚鹏. 力学进展. 2012(01)
[8]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)
[9]鞍钢高品质汽车板的研制开发[J]. 王衍平,蔡恒君,刘仁东,郭金宇,高毅,王越,崔恒. 鞍钢技术. 2010(02)
[10]轻量化材料在汽车领域的应用趋势[J]. 石秀忠. 辽宁科技学院学报. 2009(04)
博士论文
[1]高强韧低碳TWIP钢的制备及组织与性能研究[D]. 付立铭.上海交通大学 2014
[2]考虑预应变和烘烤影响的TRIP钢疲劳性能实验及寿命预测研究[D]. 胡志刚.上海交通大学 2014
[3]微合金钢奥氏体晶粒超细化的相关组织控制及理论研究[D]. 姚圣杰.东北大学 2009
硕士论文
[1]退火和预变形对超低碳钢烘烤硬化性能的影响[D]. 侯少林.辽宁科技大学 2015
[2]基于DM642的红外测温项目设计[D]. 唐利科.南京理工大学 2008
本文编号：3645888
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 第3代汽车用钢的发展及研究现状
1.2.1 淬火-配分(Q&P)钢
1.2.2 相变诱导塑性贝氏体铁素体(TBF)钢
1.2.3 中锰TRIP钢
1.3 高强塑积中锰TRIP钢的研究进展
1.3.1 高强塑积中锰TRIP钢的成分设计
1.3.2 高强塑积中锰TRIP钢的显微组织及力学性能
1.3.3 高强塑积中锰TRIP钢的强韧化机制
1.3.4 高强塑积中锰TRIP钢的奥氏体稳定性
1.3.5 高强塑积中锰TRIP钢的局部形变带
1.3.6 中锰TRIP钢的预应变和烘烤处理
1.4 本文的研究目和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
第2章 材料及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 冶炼与锻轧
2.1.2 相图分析
2.1.3 临界退火处理
2.1.4 预变形及烘烤处理
2.2 实验方法
2.2.1 微观组织和相结构分析
2.2.2 单轴拉伸力学性能测试
2.2.3 准原位力学显微观察
2.2.4 单轴原位应变和温度测试
第3章 中锰钢的组织调控及力学行为
3.1 引言
3.2 热处理态实验钢的微观组织
3.3 热处理态实验钢的力学性能
3.4 讨论与分析
3.5 本章小结
第4章 预应变及烘烤对中锰钢力学行为的影响
4.1 引言
4.2 预变形对实验钢力学性能的影响
4.3 烘烤对实验钢力学性能的影响
4.4 讨论与分析
4.4.1 预变形及烘烤实验钢的二次硬化能力
4.4.2 预变形及烘烤实验钢的非连续屈服
4.4.3 预变形及烘烤实验钢的力学行为
4.5 本章小结
第5章 基于原位观察的中锰钢力学行为和组织演化
5.1 引言
5.2 实验钢的微区应变和温度场变化
5.3 实验钢拉伸过程的组织演变
5.3.1 实验钢拉伸过程的铁素体/马氏体含量变化
5.3.2 实验钢拉伸过程的组织形貌演变
5.4 讨论与分析
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]试析中国汽车的发展现状及前景[J]. 高继欢. 时代汽车. 2019(01)
[2]预应变与烘烤工艺对780 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响[J]. 王敏莉. 钢铁钒钛. 2017(05)
[3]金属材料中“塑性不稳定现象”的研究进展[J]. 许道奎,李传强,韩恩厚,王磊. 中国材料进展. 2016(03)
[4]铁素体-奥氏体双相不锈钢中铁素体的测量[J]. 黄明忠,刘小红,文陆一. 化工装备技术. 2015(06)
[5]新型中锰热轧TRIP钢组织演变及力学性能[J]. 蔡志辉,丁桦,薛鑫. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]冷轧中锰钢的成形性能[J]. 徐文欢,孙荣民,王存宇,周荣,时捷,曹文全. 钢铁. 2012(11)
[7]广义热弹性问题研究进展[J]. 田晓耕,沈亚鹏. 力学进展. 2012(01)
[8]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)
[9]鞍钢高品质汽车板的研制开发[J]. 王衍平,蔡恒君,刘仁东,郭金宇,高毅,王越,崔恒. 鞍钢技术. 2010(02)
[10]轻量化材料在汽车领域的应用趋势[J]. 石秀忠. 辽宁科技学院学报. 2009(04)
博士论文
[1]高强韧低碳TWIP钢的制备及组织与性能研究[D]. 付立铭.上海交通大学 2014
[2]考虑预应变和烘烤影响的TRIP钢疲劳性能实验及寿命预测研究[D]. 胡志刚.上海交通大学 2014
[3]微合金钢奥氏体晶粒超细化的相关组织控制及理论研究[D]. 姚圣杰.东北大学 2009
硕士论文
[1]退火和预变形对超低碳钢烘烤硬化性能的影响[D]. 侯少林.辽宁科技大学 2015
[2]基于DM642的红外测温项目设计[D]. 唐利科.南京理工大学 2008
本文编号：3645888
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3645888.html
