高强细晶IF钢二相粒子析出行为及热力学和动力学研究

发布时间：2017-09-11 23:33

  本文关键词：高强细晶IF钢二相粒子析出行为及热力学和动力学研究

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【摘要】：近年来,随着我国汽车产量和汽车保有量的增加,汽车油耗、安全和环保三大问题越来越引起人们的关注。生产轻量化并且强度高的汽车用钢板就显得非常重要。第三代汽车冲压用钢IF钢,因其具有良好的深冲性能,因此被广泛的应用到工业生产当中。本文以细晶高强IF钢作为研究对象,以东北大学重点实验室Ф450轧机轧制的热轧板为原料,采用Ф160二辊可逆式轧机进行冷轧实验、采用不同的退火工艺,在辽宁科技大学实验室模拟罩式退火实验。以析出热力学和动力学为基础,运用规则溶液亚点阵模型和J-M-A法(耦合Johnson-Mehl-Avrami方程法)定量计算了实验钢在热变形不同温度(1073 K-1473 K)下的热力学和动力学参数;通过采用OM,TEM,EDX等分析测试技术对实验钢进行金相组织及第二相粒子微观形貌和成分分析。本文主要研究结果如下:1.不同温度(1473 K-1073 K)下的热力学计算结果表明:随温度的降低,固溶于钢中的Nb、C、N元素量逐渐减少,析出相体积分数和化学驱动力渐增,至1073 K时,N元素基本析出,析出相化学驱动力达到-2.285×10-9J·m-3;C在间隙亚点阵中所占的摩尔分数(y)从1473 K时的0增加到1073 K的0.4839。随温度的降低,NbC不断析出及铁基体中ω(N)快速减少,氮化物在析出相中所占比例逐渐降低,碳化物所占比例逐渐增加。2.不同温度(1473 K-1073 K)下的动力学计算结果表明:1373 K降到1273K的过程中,临界核心尺寸和临界形核功急剧减小,1273 K以下,临界核心尺寸和临界形核功平稳减小。3.随退火温度的升高,在退火过程中细晶高强IF钢晶粒内会有析出相,当退火温度较低时,析出相细小且数量较多,分布均匀,形状多为圆形。退火温度的升高时,铁素体晶粒明显长大,钢中的析出相数量减少,并不断的聚集长大。4.随退火时间延长,铁素体晶粒明显长大。当保温时间较短时,细晶高强IF钢析出相细小且数量较多,分布均匀,以NbC为主,形状多为圆形及椭圆形。保温时间增加,钢中的析出相数量减少,并不断的聚集长大,以Nb(CN)为主,且多以方形分布。
【关键词】：细晶高强IF钢 热力学计算 动力学计算 罩式退火 二相粒子
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335;TG161;TG142.1
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1．绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 汽车所用材料10-11
• 1.3 汽车用深冲IF钢11-15
• 1.3.1 IF钢的概述11-12
• 1.3.2 IF钢的生产工艺12
• 1.3.3 用于汽车的深冲IF钢生产的最新研究成果12-13
• 1.3.4 IF钢的应用13
• 1.3.5 细晶高强IF钢的介绍13-14
• 1.3.6 Nb元素的微合金化介绍14-15
• 1.4 钢中的第二相15-19
• 1.4.1 第二相的定义和分类15-16
• 1.4.2 第二相在IF钢中的作用16-17
• 1.4.3 对二相粒子强化钢材的研究进展17-18
• 1.4.4 钢铁材料中二相粒子的控制18
• 1.4.5 第二相析出的热力学18
• 1.4.6 第二相析出的动力学18-19
• 1.4.7 退火工艺的不同对第二相的影响19
• 1.5 研究目的和内容19-20
• 1.5.1 研究目的19
• 1.5.2 研究内容19-20
• 2.实验材料与实验方法20-25
• 2.1 实验材料20
• 2.2 实验工艺20
• 2.3 实验方法20-25
• 2.3.1 金相试样的制备与显微组织观察20-23
• 2.3.2 析出物复型法23-25
• 3.细晶高强IF钢热变形过程中的析出热力学和动力学25-36
• 3.1 实验材料25
• 3.2 Nb(CN)析出热力学模型的建立25-30
• 3.3 热力学模型的计算结果与分析30-32
• 3.4 Nb(CN)析出动力学模型的建立32-33
• 3.5 动力学模型的计算结果与分析33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 4.不同退火工艺对细晶高强IF钢组织的影响36-45
• 4.1 不同退火温度工艺36-37
• 4.2 不同退火温度的结果与分析37-39
• 4.2.1 退火温度对金相组织的影响37-38
• 4.2.2 退火温度对析出相影响38-39
• 4.3 不同退火温度工艺39
• 4.4 不同退火时间的结果与分析39-43
• 4.4.1 退火时间对金相组织影响39-41
• 4.4.2 退火时间对析出相影响41-43
• 4.6 本章小结43-45
• 5.结论45-46
• 参考文献46-48
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况48-49
• 致谢49-50
• 作者简介50-51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵明纯,单以银,杨柯,李玉海,蒋星华;管线用超低碳钢中针状铁素体的形成及强韧化行为[J];材料研究学报;2002年06期

2 马衍伟,王先进,孔冰玉;宝钢IF钢的生产工艺与改进建议[J];钢铁;1998年06期

3 王衍平;蔡恒君;刘仁东;郭金宇;高毅;王越;崔恒;;鞍钢高品质汽车板的研制开发[J];鞍钢技术;2010年02期

4 马衍伟,茹铮,王先进;超深冲IF钢的生产工艺及其技术要点[J];轧钢;1998年02期

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本文编号：833756