70Si3钢的纳米贝氏体组织和性能研究
发布时间：2021-02-19 14:50
本文在70Si3Mn弹簧钢成分基础上,首次设计得到70Si3高碳超高硅纳米贝氏体钢。研究了贝氏体组织在高碳超高硅钢中的形成机理。分析了不同热处理工艺对高碳超高硅纳米贝氏体钢微观组织、力学性能和回火稳定性的影响。超高Si含量使试验钢在贝氏体相变温度区间等温淬火均不析出渗碳体。在350°C以下等温,随等温温度升高,残余奥氏体含量增大。贝氏体板条和残余奥氏体薄膜厚度略微增加。贝氏体板条长度显著增加,可贯穿整个原始奥氏体晶粒。随等温温度的进一步升高,贝氏体板条和残余奥氏体薄膜迅速粗化。在350°C等温淬火得到了一种“双相多尺度”纳米贝氏体组织结构。该结构在相变停滞期内基本不变。随等温时间延长,贝氏体铁素体位错密度降低,残余奥氏体碳含量升高,块状残余奥氏体中的碳分布趋于均匀化。随等温温度升高,强度降低。延伸率和强塑积先增大后减小,在350°C达到最大值。350°C等温试样的抗拉强度约1552 MPa,均匀延伸率达到30%,强塑积达到50 GPa?%。室温冲击功也在350°C达到最大值,约80 J。试验钢经260°C等温得到的低温冲击功高于350°C等温。260°C等温试样的各项力学性能均符合装甲...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外高碳高硅贝氏体钢的研究进展/现状
1.2.1 硅对纳米贝氏体钢相变的影响
1.2.2 碳对纳米贝氏体钢相变的影响
1.2.3 残余奥氏体对纳米贝氏体钢力学性能的影响
1.3 传统弹簧钢中的贝氏体相变
1.4 贝氏体钢热处理工艺介绍
1.5 等温工艺对纳米贝氏体相变的影响
1.5.1 等温温度对纳米贝氏体相变的影响
1.5.2 等温时间对纳米贝氏体相变的影响
1.6 回火工艺对纳米贝氏体相变的影响
1.6.1 回火温度对纳米贝氏体相变的影响
1.6.2 回火时间对纳米贝氏体相变的影响
1.7 纳米贝氏体组织在现代装甲钢领域的应用潜力
1.8 本文研究的主要内容
第2章 试验内容和方法
2.1 试验材料
2.2 微观组织分析
2.2.1 XRD物相分析
2.2.2 金相组织分析
2.2.3 SEM组织分析
2.2.4 原位SEM拉伸分析
2.2.5 EBSD组织分析
2.2.6 TEM组织分析
2.2.7 APT分析
2.3 力学性能测试
2.3.1 硬度测试
2.3.2 冲击性能测试
2.3.3 拉伸性能测试
2.3.4 疲劳性能测试
第3章 热处理工艺对70Si3钢贝氏体组织结构的影响
3.1 引言
3.2 试验材料与方法
3.3 试验结果与讨论
3.3.1 等温温度对组织结构的影响
3.3.2 等温时间对组织结构的影响
3.4 本章小结
第4章 等温温度对70Si3纳米贝氏体钢拉伸和冲击性能的影响
4.1 引言
4.2 试验材料与方法
4.3 试验结果与讨论
4.3.1 等温温度对拉伸性能的影响
4.3.2 等温温度对冲击性能的影响
4.4 本章小结
第5章 等温时间对70Si3纳米贝氏体钢拉伸和疲劳性能的影响
5.1 引言
5.2 试验材料与方法
5.3 试验结果
5.4 分析与讨论
5.5 本章小结
第6章 70Si3纳米贝氏体钢拉伸变形的原位观察与分析
6.1 引言
6.2 试验材料与方法
6.3 试验结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 热处理工艺对70Si3纳米贝氏体钢回火稳定性和力学性能的影响
7.1 引言
7.2 试验材料与方法
7.3 试验结果与讨论
7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能纳米贝氏体轴承用钢发展与展望[J]. 张福成,杨志南. Engineering. 2019(02)
[2]国外均质轧制装甲钢板的生产现状及发展方向[J]. 侯登义. 四川冶金. 2017(01)
[3]Microstructure and Mechanical Properties of a CoFeNi2V0.5Nb0.75 Eutectic High Entropy Alloy in As-cast and Heat-treated Conditions[J]. Li Jiang,Yiping Lu,Wei Wu,Zhiqiang Cao,Tingju Li. Journal of Materials Science & Technology. 2016(03)
[4]Tempering Behavior of Ductile 1700 MPa Mn-Si-Cr-C Steel Treated by Quenching and Partitioning Process Incorporating Bainite Formation[J]. Guhui Gao,Han Zhang,Xiaolu Gui,Zhunli Tan,Bingzhe Bai. Journal of Materials Science & Technology. 2015(02)
[5]低碳微合金钢微细板条状组织在单向拉伸中的反常转动[J]. 杨善武,尚成嘉,王学敏,贺信莱. 金属学报. 2003(06)
本文编号：3041271
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外高碳高硅贝氏体钢的研究进展/现状
1.2.1 硅对纳米贝氏体钢相变的影响
1.2.2 碳对纳米贝氏体钢相变的影响
1.2.3 残余奥氏体对纳米贝氏体钢力学性能的影响
1.3 传统弹簧钢中的贝氏体相变
1.4 贝氏体钢热处理工艺介绍
1.5 等温工艺对纳米贝氏体相变的影响
1.5.1 等温温度对纳米贝氏体相变的影响
1.5.2 等温时间对纳米贝氏体相变的影响
1.6 回火工艺对纳米贝氏体相变的影响
1.6.1 回火温度对纳米贝氏体相变的影响
1.6.2 回火时间对纳米贝氏体相变的影响
1.7 纳米贝氏体组织在现代装甲钢领域的应用潜力
1.8 本文研究的主要内容
第2章 试验内容和方法
2.1 试验材料
2.2 微观组织分析
2.2.1 XRD物相分析
2.2.2 金相组织分析
2.2.3 SEM组织分析
2.2.4 原位SEM拉伸分析
2.2.5 EBSD组织分析
2.2.6 TEM组织分析
2.2.7 APT分析
2.3 力学性能测试
2.3.1 硬度测试
2.3.2 冲击性能测试
2.3.3 拉伸性能测试
2.3.4 疲劳性能测试
第3章 热处理工艺对70Si3钢贝氏体组织结构的影响
3.1 引言
3.2 试验材料与方法
3.3 试验结果与讨论
3.3.1 等温温度对组织结构的影响
3.3.2 等温时间对组织结构的影响
3.4 本章小结
第4章 等温温度对70Si3纳米贝氏体钢拉伸和冲击性能的影响
4.1 引言
4.2 试验材料与方法
4.3 试验结果与讨论
4.3.1 等温温度对拉伸性能的影响
4.3.2 等温温度对冲击性能的影响
4.4 本章小结
第5章 等温时间对70Si3纳米贝氏体钢拉伸和疲劳性能的影响
5.1 引言
5.2 试验材料与方法
5.3 试验结果
5.4 分析与讨论
5.5 本章小结
第6章 70Si3纳米贝氏体钢拉伸变形的原位观察与分析
6.1 引言
6.2 试验材料与方法
6.3 试验结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 热处理工艺对70Si3纳米贝氏体钢回火稳定性和力学性能的影响
7.1 引言
7.2 试验材料与方法
7.3 试验结果与讨论
7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能纳米贝氏体轴承用钢发展与展望[J]. 张福成,杨志南. Engineering. 2019(02)
[2]国外均质轧制装甲钢板的生产现状及发展方向[J]. 侯登义. 四川冶金. 2017(01)
[3]Microstructure and Mechanical Properties of a CoFeNi2V0.5Nb0.75 Eutectic High Entropy Alloy in As-cast and Heat-treated Conditions[J]. Li Jiang,Yiping Lu,Wei Wu,Zhiqiang Cao,Tingju Li. Journal of Materials Science & Technology. 2016(03)
[4]Tempering Behavior of Ductile 1700 MPa Mn-Si-Cr-C Steel Treated by Quenching and Partitioning Process Incorporating Bainite Formation[J]. Guhui Gao,Han Zhang,Xiaolu Gui,Zhunli Tan,Bingzhe Bai. Journal of Materials Science & Technology. 2015(02)
[5]低碳微合金钢微细板条状组织在单向拉伸中的反常转动[J]. 杨善武,尚成嘉,王学敏,贺信莱. 金属学报. 2003(06)
本文编号：3041271
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