晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢强韧性和加工硬化行为的影响
发布时间：2021-03-19 06:58
高锰奥氏体低温钢比传统镍系低温钢具有较明显的技术和经济优势,可望取代镍系低温钢广泛应用于LNG储罐系统。高锰低温钢具有全奥氏体组织,其屈服强度较低,且不能通过相变来提高强度,因此细晶强化是其重要强化方式之一。本文通过轧制及随后不同工艺的固溶处理,获得不同晶粒尺寸奥氏体组织,系统研究晶粒尺寸对高锰低温钢力学性能、组织演变和加工硬化行为的影响规律,以期为高锰低温钢的生产和应用提供理论依据。试验结果表明,随着实验钢晶粒尺寸的减小,其屈服强度和抗拉强度都会提高,总延伸率降低,但扔保持在55%以上。进一步确定了室温下高锰奥氏体低温钢屈服强度与晶粒尺寸的定量关系:σys=σ0+6.98（±0.37）D-0.5,其中强化系数Ky值(6.98MPa·mm0.5)显著低于其它研究者的报道结果。分析认为实验钢较低的碳含量导致位错脱离晶界钉扎所需的临界应力σ*以及切变模量G较低,降低了晶界对位错的钉扎作用,从而导致其Ky值较低。实验钢在-196℃下屈服强度与抗拉强度与室温相比大...
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同类型结构钢的延伸率与抗拉强度的关系
高锰钢及焊接材料共同开发”项目。韩国的研究者们尝试使用高锰奥氏研发了大容量的液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）储罐，并来制造如图 2 中所示的大吨位液化天然气运输船[16]。LNG 运输船最早十世纪五十年代，经过六十多年的发展现已成为了液化天然气远距离运方式，并且在保证安全性的前提下逐渐向着大型化和经济化的方向发果表明通过调整轧制与焊接工艺，高锰奥氏体低温钢的屈服强度可以pa 以上，并且在液化天然气的液化储存温度（－162℃）下仍保持着较，适合于 LNG 储罐的使用条件。2015 年以来，高锰钢 LNG 储罐实物了超低温性能测试和水压测试，并计划今年内完成建造一艘 LNG 动力使用。2016 年 2 月，韩国向国际海事组织(IMO)提案，将高锰奥氏体低 IGC 和 IGF 规则。对高锰奥氏体低温钢的大量研究都已经证明，其在低温材料领域有着巨空间，具有成为经济型低温用金属材料的潜力。
第一章 绪论形成过程体钢的孪晶可以分为两个部分：退火孪晶与形变孪晶。退形后在再结晶热处理过程中吸收能量而产生的孪生行为，形程中外力提供能量而产生的孪晶行为。退火孪晶对于高锰奥形态影响不大[27]，因此在此着重讨论形变孪晶的形成过程。为面心立方（FCC）晶体，可以看做是（111）面在[111]的晶体结构[28]。图 1-3 为面心立方晶体孪生行为的示意图，，点阵开始受到切应力而发生切变，如果沿着特定方向发生匀切变，则不会使其面心立方的结构发生变化，但是会使发生变更，变为与未发生切变区域的晶体呈现出镜面对称件下，如图所示{112}就被成为孪晶面，[11-2]被称为孪生为孪生[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高锰钢形变过程中加工硬化机理的研究[J]. 张福全,何翠,周惦武. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]变形温度对TWIP钢力学性能及层错能的影响[J]. 杨双亮,顾运佳,史文,李麟. 上海金属. 2016(02)
[3]1300MPa级0.14C-2.72Mn-1.3Si钢的显微组织和力学性能及加工硬化行为[J]. 赵征志,佟婷婷,赵爱民,何青,董瑞,赵复庆. 金属学报. 2014(10)
[4]不同温度晶界位错湮没过程的晶体相场模拟[J]. 高英俊,袁龙乐,刘瑶,卢强华,黄创高. 广西科学. 2014(03)
[5]TWIP钢的孪晶及其对Hall-Petch关系的影响[J]. 伍翠兰,艾倍倍,谢盼,陈汪林,李久茂. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]晶粒尺寸对Fe-20Mn-3Cu-1.3C合金钢加工硬化行为的影响[J]. 刘海军,朱定一,胡真明,宋卫涛,王明杰. 材料热处理学报. 2013(04)
[7]高Si奥氏体高Mn钢加工硬化行为及机制的研究[J]. 文玉华,张万虎,司海涛,熊仁龙,彭华备. 金属学报. 2012(10)
[8]316L不锈钢加工硬化机制及孪生行为[J]. 项建英,宋仁伯,侯东坡,任培东. 材料科学与工艺. 2011(04)
[9]高锰TRIP/TWIP钢变形行为的研究进展[J]. 丁桦,杨平. 材料与冶金学报. 2010(04)
[10]钢中{111}〈112〉再结晶织构的形成[J]. 杨平,李志超,毛卫民,赵子苏. 材料热处理学报. 2009(03)
博士论文
[1]高速重击条件下高锰钢表面纳米晶的制备及组织性能研究[D]. 冯晓勇.燕山大学 2015
[2]韧性断裂理论研究及其工程应用[D]. 景峥.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]相变孪晶弹性场与马氏体构型的自反馈机制[D]. 李超逸.哈尔滨工业大学 2017
[2]高锰钢时效处理及晶粒细化研究[D]. 范宇.暨南大学 2016
[3]冷轧高锰TRIP/TWIP钢板的退火组织及其力学性能研究[D]. 艾倍倍.湖南大学 2013
本文编号：3089178
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同类型结构钢的延伸率与抗拉强度的关系
高锰钢及焊接材料共同开发”项目。韩国的研究者们尝试使用高锰奥氏研发了大容量的液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）储罐，并来制造如图 2 中所示的大吨位液化天然气运输船[16]。LNG 运输船最早十世纪五十年代，经过六十多年的发展现已成为了液化天然气远距离运方式，并且在保证安全性的前提下逐渐向着大型化和经济化的方向发果表明通过调整轧制与焊接工艺，高锰奥氏体低温钢的屈服强度可以pa 以上，并且在液化天然气的液化储存温度（－162℃）下仍保持着较，适合于 LNG 储罐的使用条件。2015 年以来，高锰钢 LNG 储罐实物了超低温性能测试和水压测试，并计划今年内完成建造一艘 LNG 动力使用。2016 年 2 月，韩国向国际海事组织(IMO)提案，将高锰奥氏体低 IGC 和 IGF 规则。对高锰奥氏体低温钢的大量研究都已经证明，其在低温材料领域有着巨空间，具有成为经济型低温用金属材料的潜力。
第一章 绪论形成过程体钢的孪晶可以分为两个部分：退火孪晶与形变孪晶。退形后在再结晶热处理过程中吸收能量而产生的孪生行为，形程中外力提供能量而产生的孪晶行为。退火孪晶对于高锰奥形态影响不大[27]，因此在此着重讨论形变孪晶的形成过程。为面心立方（FCC）晶体，可以看做是（111）面在[111]的晶体结构[28]。图 1-3 为面心立方晶体孪生行为的示意图，，点阵开始受到切应力而发生切变，如果沿着特定方向发生匀切变，则不会使其面心立方的结构发生变化，但是会使发生变更，变为与未发生切变区域的晶体呈现出镜面对称件下，如图所示{112}就被成为孪晶面，[11-2]被称为孪生为孪生[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高锰钢形变过程中加工硬化机理的研究[J]. 张福全,何翠,周惦武. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]变形温度对TWIP钢力学性能及层错能的影响[J]. 杨双亮,顾运佳,史文,李麟. 上海金属. 2016(02)
[3]1300MPa级0.14C-2.72Mn-1.3Si钢的显微组织和力学性能及加工硬化行为[J]. 赵征志,佟婷婷,赵爱民,何青,董瑞,赵复庆. 金属学报. 2014(10)
[4]不同温度晶界位错湮没过程的晶体相场模拟[J]. 高英俊,袁龙乐,刘瑶,卢强华,黄创高. 广西科学. 2014(03)
[5]TWIP钢的孪晶及其对Hall-Petch关系的影响[J]. 伍翠兰,艾倍倍,谢盼,陈汪林,李久茂. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]晶粒尺寸对Fe-20Mn-3Cu-1.3C合金钢加工硬化行为的影响[J]. 刘海军,朱定一,胡真明,宋卫涛,王明杰. 材料热处理学报. 2013(04)
[7]高Si奥氏体高Mn钢加工硬化行为及机制的研究[J]. 文玉华,张万虎,司海涛,熊仁龙,彭华备. 金属学报. 2012(10)
[8]316L不锈钢加工硬化机制及孪生行为[J]. 项建英,宋仁伯,侯东坡,任培东. 材料科学与工艺. 2011(04)
[9]高锰TRIP/TWIP钢变形行为的研究进展[J]. 丁桦,杨平. 材料与冶金学报. 2010(04)
[10]钢中{111}〈112〉再结晶织构的形成[J]. 杨平,李志超,毛卫民,赵子苏. 材料热处理学报. 2009(03)
博士论文
[1]高速重击条件下高锰钢表面纳米晶的制备及组织性能研究[D]. 冯晓勇.燕山大学 2015
[2]韧性断裂理论研究及其工程应用[D]. 景峥.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]相变孪晶弹性场与马氏体构型的自反馈机制[D]. 李超逸.哈尔滨工业大学 2017
[2]高锰钢时效处理及晶粒细化研究[D]. 范宇.暨南大学 2016
[3]冷轧高锰TRIP/TWIP钢板的退火组织及其力学性能研究[D]. 艾倍倍.湖南大学 2013
本文编号：3089178
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