冷轧态TWIP钢及其退火处理后的组织与性能研究

发布时间：2017-10-05 02:28

  本文关键词：冷轧态TWIP钢及其退火处理后的组织与性能研究

  更多相关文章： TWIP钢 冷轧 退火处理 再结晶 孪生

【摘要】：根据热力学公式计算出试验用钢的成分并进行冶炼,最后并根据不同冷轧压下量TWIP钢的显微组织及其显微硬度值,从而确定不同冷轧压下量下的再结晶温度,进而确定不同冷轧状态的退火工艺。试验采用光学金相、X射线衍射、扫描电子显微镜手段分析了冷轧态及相应退火态的组织演变行为及力学性能。结果表明,TWIP钢的层错能为23.7 mJ/m2,符合20 mJ/m2-35 mJ/m2之间的要求,可使TWIP钢的变形机制以孪生为主。压下量为25%、50%、75%和88%TWIP钢的再结晶开始温度分别在500-525℃、400-425℃、400-415℃和400-410℃之间,而相应的再结晶终了温度,分别在580-600℃、530-550℃、520-540℃和500-520℃之间。TWIP钢在冷轧过程中时,随着冷轧压下量的增加,其孪晶的演变过程从一次孪晶到二次孪晶,最后形成大量的纳米孪晶,冷轧过程中轧制速度越大生成的孪晶量越大。当压下量为50%的冷轧TWIP钢,无论轧制速度为0.2 m/s还是0.4 m/s,轧制横向的延伸率和抗拉强度均高于轧制纵向的延伸率和抗拉强度,而轧制横向的屈服强度和屈强比低于轧制纵向的。而当压下量为75%时,轧制横向的屈服强度和抗拉强度大于轧制纵向的屈服强度和抗拉强度,但轧制横向的延伸率小于轧制纵向的。冷轧TWIP钢在退火过程中,随着温度增加至再结晶开始温度时,TWIP钢中的C原子发生偏聚,而在随后冷却过程中发生少量马氏体相变,当退火温度增加至再结晶终了温度时,随后的冷却过程中马氏体转变消失,最终形成完全再结晶的奥氏体晶粒。对于相同冷轧压下量的TWIP钢,中间退火处理后再次冷轧可以促进孪晶的生成,使TWIP钢的屈服强度及抗拉强度有所提升,延伸率略有下降。
【关键词】：TWIP钢 冷轧 退火处理 再结晶 孪生
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1;TG161
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 TWIP钢的概述11-15
• 1.2.1 TWIP钢的层错能11-12
• 1.2.2 TWIP钢的成分及合金元素12-15
• 1.2.3 TWIP钢的研究现状15
• 1.3 TWIP钢的生产工艺15-17
• 1.3.1 TWIP钢的冶炼15
• 1.3.2 TWIP钢的轧制15-17
• 1.3.3 TWIP钢的热处理17
• 1.4 TWIP钢的孪生和强化机制17-20
• 1.4.1 孪晶的形核和长大18
• 1.4.2 孪晶强化机制18-20
• 1.5 本文研究的主要内容20-21
• 第2章 试验材料与方法21-25
• 2.1 试验材料21
• 2.2 试验方法21-22
• 2.2.1 试验设备21-22
• 2.2.2 轧制工艺22
• 2.2.3 退火工艺22
• 2.3 分析方法22-25
• 2.3.1 金相观察分析（OM）22-23
• 2.3.2 X射线衍射分析（XRD）23
• 2.3.3 扫描分析（SEM）23-24
• 2.3.4 硬度分析24
• 2.3.5 拉伸试验24-25
• 第3章 TWIP钢层错能的计算及再结晶温度的确定25-39
• 3.1 TWIP钢层错能的计算25-30
• 3.1.1 层错能的热力学计算25-29
• 3.1.2 层错几率的计算29-30
• 3.2 TWIP钢再结晶温度的确定30-38
• 3.2.1 冷轧压下量对TWIP钢再结晶开始温度的影响31-34
• 3.2.2 冷轧压下量对TWIP钢再结晶终了温度的影响34-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 冷轧对TWIP钢组织及力学性能的影响39-54
• 4.1 TWIP钢冷轧变形后的组织分析39-45
• 4.1.1 冷轧压下量对TWIP钢组织的影响39-44
• 4.1.2 冷轧速度对TWIP钢组织的影响44-45
• 4.2 TWIP钢的力学性能45-51
• 4.2.1 原始热轧态TWIP钢的力学性能45-47
• 4.2.2 冷轧态TWIP钢的力学性能47-51
• 4.3 TWIP钢的拉伸断口分析51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 冷轧TWIP钢退火处理后的组织和力学性能54-77
• 5.1 冷轧TWIP钢退火后的组织分析55-68
• 5.1.1 金相分析55-59
• 5.1.2 XRD分析59-63
• 5.1.3 SEM和EDS分析63-68
• 5.2 冷轧TWIP钢退火后的力学性能68-73
• 5.2.1 拉伸力学性能68-72
• 5.2.2 加工硬化曲线分析72-73
• 5.3 TWIP钢退火后的拉伸断口分析73-76
• 5.4 本章小结76-77
• 结论77-78
• 参考文献78-83
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果83-84
• 致谢84

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本文编号：974275