基于多尺度计算的梯度混晶铁基合金结构设计

发布时间：2021-03-27 05:55

　　随着船舶、铁路、汽车和建设等主要用钢行业迅猛发展,对钢材的各项要求也越来越高,如要求钢在保持较高强度的同时也具有较强的塑韧性。而通常提高钢强度的同时,一般都会损失一定的塑韧性。随着材料素化概念的提出,通过加入合金元素使材料达到一定性能的方法已不是最优的方法。在这种背景下,本文提出梯度混晶层状结构材料的设计,期望通过微观组织结构设计,设计出一种强韧性兼备的新材料。首先,本文采用ER430铁素体焊丝,在6mm厚430铁素体不锈钢板上进行堆焊。对堆焊后试样进行轧制和热处理,结合金相和拉伸试验结果,拟合出Hall-Petch强度预测公式,其中σ₀和k值分别为274MPa和589MPa·μm^1/2。其次,本文采用正交试验设计的方法,建立了0.5μm、2μm和8μm晶粒尺寸不同匹配的有限元模型,研究不同晶粒尺寸配合、不同调制周期和不同调制比下各模型的力学性能。采用“屈强塑积”来综合评判所设计材料的综合性能,结果表明,晶粒匹配、调制比和调制周期这三个因素对屈强塑积结果的影响敏感性依次为晶粒匹配>调制比>调制周期;最佳晶粒尺寸匹配为0.5μm和2... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IF钢层状结构扫描电镜图

图 1-2 增材制造 316L 不锈钢微观组织[35]图 1-3 304 不锈钢超声纳米晶表面处理后晶界分布图[36]综上所述文献，均实现了层状材料的制备以及研究了其性能与原本的差异，发硬度、屈服强度以及疲劳强度均表现为梯度层状材料好于原本的均匀材料，而伸长

304 不锈钢超声纳米晶表面处理后晶界分现了层状材料的制备以及研究了其强度均表现为梯度层状材料好于原材料组织的晶粒尺寸匹配与材料的强韧化材料还没有很好的依据，目为研究对象，采用堆焊和轧制与热时对制备的试样进行力学性能测试

【参考文献】：
期刊论文
[1]两次预冷处理改善马氏体不锈钢3Cr17Mo球化组织的工艺研究[J]. 马卫东,马亿珠.  特殊钢. 2017(06)
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[9]热冲击条件下倒装组装微焊点的可靠性—应力应变[J]. 田野.  焊接学报. 2016(08)
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博士论文
[1]钛基层状复合材料的反应合成及其室温变形机制研究[D]. 吴昊.哈尔滨工业大学 2016
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[3]高强塑积Q-P-T钢及其强塑性机制的研究[D]. 张柯.上海交通大学 2011



本文编号：3103015