经济型高强韧贝/马复相钢的研究与应用
发布时间：2025-02-05 19:39
Mn系贝氏体/马氏体复相高强钢以其优良的性价比,被广泛关注并用于工程机械,建筑桥梁,汽车制造等领域。为了进一步满足材料对具备高性能、降低合金成本、简化生产工艺、保证焊接性能的需求,本论文以Mn系贝氏体/马氏体复相钢为研究基础,通过合金设计和组织调控,获得具有细小亚结构的贝氏体、马氏体和少量残余奥氏体的复相组织,以改善力学性能,尤其良好的强韧性匹配。论文设计并成功试制新型0.2wt%C-Mn-Si-Cr的经济型贝/马复相钢。通过计算和实际测定CCT曲线,结合连续冷却过程中的组织演变规律表明,在较宽的冷却速度范围内可以获得理想的贝氏体/马氏体复相组织。随着Si含量的增多,显著提高钢的高温相变点,Mo元素显著提高钢的淬透性。为同时提高强度和韧性,本文主要通过微合金化、变形细化和相变细化三个思想进行调控细化组织(晶粒)。再经低温回火后获得很好的强韧性配合。研究结果表明,控制冷却速度可以获得不同含量形态的贝氏体组织,进而对最终的力学性能具体显著影响,采用Gleeble-1500D进行冷却速度模拟,在冷却速度约0.75℃/s时,强韧性匹配可达到：Rm≈1300MPa,Akv≈110J(20℃);采用...
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
序言
1 引言
1.1 选题研背景及意义
1.2 Mn系贝氏体/马氏体复相钢的研究进展
1.2.1 Mn系贝氏体钢的由来与发展
1.2.2 高强钢在钢轨领域的应用现状
1.2.3 高强钢在钎钢领域的应用现状
1.3 低碳贝/马复相钢组织与强韧性的关系
1.3.1 低碳贝/马复相钢组织与强度的关系
1.3.2 低碳贝/马复相钢组织与冲击韧性的关系
1.4 贝/马复相钢组织及性能的影响因素
1.4.1 合金元素
1.4.2 冷却工艺
1.4.3 形变工艺
1.4.4 回火工艺
1.5 控轧控冷技术与BQ&P-T工艺
1.5.1 控轧控冷技术(TMCP)
1.5.2 Q&P工艺与BQ&P-T工艺
1.6 研究内容及研究路线
2 合金元素和冷却速度对高强钢相变及组织的影响
2.1 合金成分设计与相图计算
2.1.1 合金成分设计与相图计算方法
2.1.2 合金元素Si对相图计算的影响
2.1.3 合金元素Mo对相图计算的影响
2.2 CCT曲线的测定与分析
2.2.1 实验材料及方法
2.2.2 合金元素和冷却速度对高强钢组织的影响
2.2.3 合金元素对高强钢CCT曲线的影响
2.3 本章结论
3 细化工艺对贝/马复相钢组织及性能的影响
3.1 Gleeble控冷和常规热处理工艺的贝/马复相组织及性能
3.1.1 实验材料及方法
3.1.2 Gleeble控冷对贝/马复相钢冲击韧性的影响
3.1.3 常规热处理工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.1.4 常规热处理工艺对贝/马复相钢性能的影响
3.2 控轧控冷(TMCP)工艺对贝/马复相钢组织及性能影响
3.2.1 实验材料及方法
3.2.2 终轧温度对贝/马复相钢性能的影响
3.2.3 终轧变形对贝/马复相钢性能的影响
3.2.4 TMCP工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.3 先进BQ&P-T工艺对贝/马复相钢组织及性能的影响
3.3.1 实验材料及方法
3.3.2 淬火温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.3 配分温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.4 回火温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.5 BQ&P-T工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.4 本章总结
4 经济型高强韧贝氏体/马氏体复相钢的强韧性
4.1 实验材料及方法
4.2 贝/马复相钢显微组织的多尺度表征及强韧化机制
4.2.1 位错密度对贝/马复相钢的强韧化作用
4.2.2 贝/马复相钢显微组织的透射电镜表征
4.2.3 贝/马复相钢显微组织的XRD表征
4.2.4 贝/马复相钢断口及截面形貌观察
4.2.5 贝/马复相钢显微组织EBSD表征
4.3 本章总结
5 经济型高强韧贝/马复相钢重型钎杆的研制
5.1 研究背景及意义
5.2 工业化试生产过程与工艺优化
5.2.1 钎杆原材料及加工工艺
5.2.2 钎杆的相关有限元分析
5.2.3 钎杆的热处理和渗碳工艺
5.3 工业化试制重型钎杆的组织及性能
5.4 本章结论
6 全文总结与展望
参考文献
索引
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：4030346
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
序言
1 引言
1.1 选题研背景及意义
1.2 Mn系贝氏体/马氏体复相钢的研究进展
1.2.1 Mn系贝氏体钢的由来与发展
1.2.2 高强钢在钢轨领域的应用现状
1.2.3 高强钢在钎钢领域的应用现状
1.3 低碳贝/马复相钢组织与强韧性的关系
1.3.1 低碳贝/马复相钢组织与强度的关系
1.3.2 低碳贝/马复相钢组织与冲击韧性的关系
1.4 贝/马复相钢组织及性能的影响因素
1.4.1 合金元素
1.4.2 冷却工艺
1.4.3 形变工艺
1.4.4 回火工艺
1.5 控轧控冷技术与BQ&P-T工艺
1.5.1 控轧控冷技术(TMCP)
1.5.2 Q&P工艺与BQ&P-T工艺
1.6 研究内容及研究路线
2 合金元素和冷却速度对高强钢相变及组织的影响
2.1 合金成分设计与相图计算
2.1.1 合金成分设计与相图计算方法
2.1.2 合金元素Si对相图计算的影响
2.1.3 合金元素Mo对相图计算的影响
2.2 CCT曲线的测定与分析
2.2.1 实验材料及方法
2.2.2 合金元素和冷却速度对高强钢组织的影响
2.2.3 合金元素对高强钢CCT曲线的影响
2.3 本章结论
3 细化工艺对贝/马复相钢组织及性能的影响
3.1 Gleeble控冷和常规热处理工艺的贝/马复相组织及性能
3.1.1 实验材料及方法
3.1.2 Gleeble控冷对贝/马复相钢冲击韧性的影响
3.1.3 常规热处理工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.1.4 常规热处理工艺对贝/马复相钢性能的影响
3.2 控轧控冷(TMCP)工艺对贝/马复相钢组织及性能影响
3.2.1 实验材料及方法
3.2.2 终轧温度对贝/马复相钢性能的影响
3.2.3 终轧变形对贝/马复相钢性能的影响
3.2.4 TMCP工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.3 先进BQ&P-T工艺对贝/马复相钢组织及性能的影响
3.3.1 实验材料及方法
3.3.2 淬火温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.3 配分温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.4 回火温度对贝/马复相钢性能的影响
3.3.5 BQ&P-T工艺对贝/马复相钢组织的影响
3.4 本章总结
4 经济型高强韧贝氏体/马氏体复相钢的强韧性
4.1 实验材料及方法
4.2 贝/马复相钢显微组织的多尺度表征及强韧化机制
4.2.1 位错密度对贝/马复相钢的强韧化作用
4.2.2 贝/马复相钢显微组织的透射电镜表征
4.2.3 贝/马复相钢显微组织的XRD表征
4.2.4 贝/马复相钢断口及截面形貌观察
4.2.5 贝/马复相钢显微组织EBSD表征
4.3 本章总结
5 经济型高强韧贝/马复相钢重型钎杆的研制
5.1 研究背景及意义
5.2 工业化试生产过程与工艺优化
5.2.1 钎杆原材料及加工工艺
5.2.2 钎杆的相关有限元分析
5.2.3 钎杆的热处理和渗碳工艺
5.3 工业化试制重型钎杆的组织及性能
5.4 本章结论
6 全文总结与展望
参考文献
索引
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：4030346
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