中高碳纳米结构TRIP钢高速拉伸性能的研究

发布时间：2017-09-21 18:07

  本文关键词：中高碳纳米结构TRIP钢高速拉伸性能的研究

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【摘要】：本文的目的是研究不同热处理工艺对中高碳纳米结构TRIP钢高速拉伸性能的影响。我们首先对多步低温贝氏体转变和淬火-碳分配工艺下实验用钢的组织和力学性能进行了研究。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电镜观察其组织形貌,采用X射线衍射测定其残留奥氏体体积分数,测量其显微硬度并进行了常规拉伸实验。然后在不同应变速率下,对三步低温贝氏体工艺和淬火-碳分配工艺的高速拉伸性能进行了研究。主要研究结果如下:1、与传统的一步低温贝氏体转变相比,多步低温贝氏体转变能有效地细化贝氏体铁素体板条和残留奥氏体,降低残留奥氏体体积分数,使力学性能得到显著提高,在常规拉伸实验中得到较高的强塑积。2、QP工艺与多步贝氏体工艺得到的组织具有类似的组织结构,都是纳米级贝氏体铁素体(或马氏体)板条和残留奥氏体,且钢中的残留奥氏体体积分数均较高。3、在高速拉伸实验中,三步低温贝氏体转变与QP工艺的断裂方式均为韧性断裂,断口都出现了大小不一的韧窝。4、在高速拉伸实验过程中,经三步低温贝氏体转变和QP工艺处理的TRIP钢都表现出了良好的应变速率敏感性。且在相同应变速率下,三步低温贝氏体转变的高速拉伸性能明显优于QP工艺。
【关键词】：纳米结构钢 中高碳TRIP钢 淬火-碳分配工艺 多步低温贝氏体转变 高速拉伸性能
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1;TG161
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 TRIP钢的发展概述9-13
• 1.2.1 钢的TRIP效应11-12
• 1.2.2 TRIP钢的组织特点12-13
• 1.3 TRIP钢力学性能的影响因素13-16
• 1.3.1 化学成分影响13-14
• 1.3.2 生产工艺的影响14-15
• 1.3.3 微观组织的影响15-16
• 1.4 TRIP钢的发展现状16-18
• 1.4.1 超级贝氏体钢16-17
• 1.4.2 Q&P马氏体钢17-18
• 1.5 TRIP效应评价18
• 1.6 本文研究内容18-20
• 第二章 材料的制备及其实验方法20-29
• 2.1 实验材料20
• 2.2 成分设计依据20-21
• 2.3 热处理工艺设计依据21-24
• 2.3.1 J-Mat Pro软件21-22
• 2.3.2 MUCG83软件22-23
• 2.3.3 Gleeble 3500 热模拟试验机23-24
• 2.4 显微组织的观察与表征24-27
• 2.4.1 光学显微镜的观察24-25
• 2.4.2 扫描电镜的观察25
• 2.4.3 透射电镜观察25-26
• 2.4.4 XRD测量残留奥氏体的体积分数26-27
• 2.5 力学性能测试27-29
• 2.5.1 显微硬度测试27
• 2.5.2 拉伸实验27
• 2.5.3 高速拉伸实验27-29
• 第三章 多步低温贝氏体转变和淬火-碳分配工艺组织与性能的研究29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 热处理工艺29-30
• 3.3 组织形貌30-35
• 3.3.1 光学显微镜的观察30-31
• 3.3.2 扫描电子显微镜的观察31-32
• 3.3.3 透射电子显微镜的观察32-35
• 3.4 力学性能35-37
• 3.5 残留奥氏体的体积分数和显微硬度37-38
• 3.6 分析与讨论38-39
• 3.6.1 多步低温贝氏体转变38-39
• 3.6.2 Q&P工艺39
• 3.7 本章小结39-41
• 第四章 中高碳纳米结构TRIP钢的高速拉伸性能41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 高速拉伸力学性能41-45
• 4.3 拉伸断口的观察45-46
• 4.4 残留奥氏体含量的分析46-47
• 4.5 高速拉伸断口的分析47-51
• 4.5.1 经三步B工艺处理的TRIP钢的高速拉伸断口47-49
• 4.5.2 Q&P工艺处理的TRIP钢的高速拉伸断口49-51
• 4.6 分析与讨论51-53
• 4.6.1 强度分析51
• 4.6.2 塑性分析51-52
• 4.6.3 断口分析52-53
• 4.7 本章小结53-54
• 第五章 全文总结及展望54-56
• 5.1 全文总结54-55
• 5.2 课题展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-62
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文62

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