冷变形态2800MPa级马氏体时效钢组织及性能研究

发布时间：2017-09-29 20:03

  本文关键词：冷变形态2800MPa级马氏体时效钢组织及性能研究

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【摘要】：超高强度马氏体时效钢由于具有超高强度、良好韧性被广泛应用于航空航天、原子能领域。人们对马氏体时效钢的时效机理进行了大量研究,但是这些研究往往局限于时效过程中的峰时效和过时效阶段的研究上,对于时效初期的组织变化研究较少。由于超低碳马氏体时效钢加工硬化指数较低,时效前冷轧变形强化有限,且强化效果有争议。基于以上背景,对马氏体时效钢时效机理的研究,对进一步挖掘马氏体时效钢的强韧潜力和开发新钢种具有重要的理论指导意义,对冷变形态马氏体时效钢时效过程中的变化进行系统性研究迫在眉睫、势在必行。本实验制备的CM400马氏体时效钢,通过优化调整确定最佳热处理制度为:820℃固溶处理2h,冷至室温后立即进行液氮深冷处理1h,500℃时效4h达到峰时效。经820℃固溶处理2h,液氮深冷处理1h后得到的马氏体板条宽度约250nm,时效处理后,析出Ni3M(Ti,Al,Mo)颗粒,并且Ni3Mo与Ni3Ti并不是同时析出,Mo优先在相界面处富集。研究表明,CM400马氏体时效钢相对于常规的热处理制度(固溶+深冷+时效处理),固溶+深冷+冷轧变形+时效处理可提高峰时效强度;在相同的时效温度下,冷轧变形可缩短峰时效时间;降低时效温度,可以进一步提高峰时效强度,但延长了峰时效时间。通过冷轧变形引入了高密度位错,显微硬度HV增幅50左右;时效对冷轧变形态的硬度贡献值明显低于未变形态,并且与冷轧变形量无关。
【关键词】：马氏体时效钢 析出相 冷轧变形 时效
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-26
• 1.1 引言9-10
• 1.2 马氏体时效钢概述10-14
• 1.2.1 马氏体时效钢简介10
• 1.2.2 18Ni型马氏体时效钢10-12
• 1.2.3 2800MPa强度级别马氏体时效钢12-14
• 1.3 马氏体时效钢的合金化特点14-17
• 1.3.1 Ni元素14-15
• 1.3.2 Co元素15
• 1.3.3 Mo元素15-16
• 1.3.4 Ti元素16
• 1.3.5 Al元素16
• 1.3.6 其他有害元素16-17
• 1.4 马氏体时效钢的生产工艺17-18
• 1.4.1 冶炼17
• 1.4.2 热加工17
• 1.4.3 冷加工17
• 1.4.4 焊接17-18
• 1.4.5 热处理工艺18
• 1.5 马氏体时效钢的强韧化机理18-23
• 1.5.1 强化机理19-22
• 1.5.2 韧化机理22-23
• 1.6 马氏体时效钢有待解决的问题23
• 1.7 马氏体时效钢强韧化技术途径分析23-25
• 1.8 课题主要研究内容及意义25-26
• 2. CM400马氏体时效钢的制备及实验方法26-32
• 2.1 CM400马氏体时效钢的制备26-28
• 2.1.1 化学成分设计26
• 2.1.2 制备工艺26-28
• 2.2 力学性能测试28-32
• 2.2.1 硬度测试28
• 2.2.2 TEM观察28
• 2.2.3 APT分析28-31
• 2.2.3.1 样品制备30
• 2.2.3.2 实验条件30
• 2.2.3.3 数据处理和分析方法30-31
• 2.2.4 XRD物相分析31-32
• 3. CM400热处理工艺及组织演变规律32-42
• 3.1 热处理工艺32-35
• 3.1.1 固溶处理32-33
• 3.1.2 液氮深冷处理33-34
• 3.1.3 时效处理34-35
• 3.2 组织演变规律35-41
• 3.2.1 固溶态35-36
• 3.2.2 时效态36-41
• 3.3 小结41-42
• 4. 冷变形态CM400力学性能及组织分析42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 力学性能42-45
• 4.2.1 固溶+冷变形42-43
• 4.2.2 固溶+冷变形+时效43-45
• 4.2.3 小结45
• 4.3 组织分析45-50
• 4.3.1 固溶态45-46
• 4.3.2 时效态46-49
• 4.3.3 小结49-50
• 5. 结论50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况54-55
• 致谢55-56
• 作者简介56-57

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本文编号：943936