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《【碩士論文】低碳低合金鋼晶粒超細(xì)化研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、低碳低合金鋼的晶粒超細(xì)化研究摘要超細(xì)晶粒鋼呈現(xiàn)出高強度、高硬度和優(yōu)異韌性等特點，從而引起了廣泛重視：但塑性不穩(wěn)定性的致命弱點卻成為困擾其實際應(yīng)用的瓶頸。為此，本研究工作利用了復(fù)合相組織來改善超細(xì)晶粒鋼強度與塑性的平衡。同時，將相變與形變進行有機的結(jié)合，設(shè)計了控制軋制工藝(TMCP)，從而制各出具有多種組成相和良好綜合力學(xué)性能的超細(xì)晶粒鋼。通過對亞微米(1岫一100rim)超細(xì)晶粒單相鋼、超細(xì)晶粒雙相鋼和具有多種組成相的亞微米超細(xì)晶粒鋼深入系統(tǒng)的研究，得到以下主要結(jié)論：首先，采用奧氏體熱軋預(yù)處理與馬氏體
2、溫軋大變形組合工藝，將SS400鋼的晶粒超細(xì)化到亞微米級。超細(xì)化晶粒的形成可能是連續(xù)再結(jié)晶和動態(tài)再結(jié)晶綜合作用的結(jié)果，而微細(xì)碳化物顆粒能起到抑制超細(xì)晶粒長大的作用。力學(xué)實驗結(jié)果表明，單相超細(xì)晶粒鋼的屈服強度和顯微硬度基本遵循Hail-Petch經(jīng)驗公式，比母材SS400鋼提高了1倍以上；但嚴(yán)重的塑性不穩(wěn)定性問題仍然存在：屈強比接近于1，均勻延伸率僅為8％；甚至經(jīng)過后續(xù)的熱處理也無法得到很好的改善。同時，超細(xì)組織中還存在顯著的變形織構(gòu)和亞結(jié)構(gòu)。其次，采用新型TMCP工藝制取了超細(xì)晶粒鐵素體／馬氏體雙相鋼
3、。所獲得的超細(xì)晶粒雙相鋼組織比較理想，鐵素體晶粒幾乎完全為等軸狀，平均晶粒直徑小于31xm；均勻分布且含量可進行調(diào)整的島狀馬氏體，平均晶粒直徑小于1．441am。島狀馬氏體不僅能夠抑制超細(xì)晶粒的長大，而且還提高了F／M界面結(jié)合能力，并顯著增強了鋼的加工硬化率。結(jié)果，強度比母材至少高出200MPa，達到了753MPa以上；延伸率雖然略有降低，但仍保持在23％以上；強塑積超過了18700MPa．％。此外，超細(xì)晶粒雙相組織中沒有明顯的變形織構(gòu)，各向同性好，極具性能優(yōu)勢。第三，采用相變與形變的組合工藝，成功制
4、各了具有多種組成相的亞微米超細(xì)晶粒鋼。組織研究結(jié)果表明，鐵素體體積分?jǐn)?shù)約為72％，板厚方向平均晶粒尺寸0．710m。均勻彌散分布于超細(xì)組織中的殘余奧氏體等其它相所占體積分?jǐn)?shù)約28％，軋制方向平均晶粒尺寸2．13I．a(chǎn)n，板厚方向平均晶粒尺寸0．589rn，平均長寬比為3．6。力學(xué)實驗結(jié)果表明，具有多種組成相的亞微米超細(xì)晶粒鋼有著良好的綜合力學(xué)性能，強度較其母材增加了346MPa，達到976MPa；同時，總的延伸率略有提高，達30％，強塑積約為28700MPa·％。分析表明：塑性不穩(wěn)定問題可能是超細(xì)晶粒
5、鋼的固有特性，而組織中殘余奧氏體等其它組成相的含量不適當(dāng)時，也會導(dǎo)致均勻延伸率的降低。因此，各組成相的體積分?jǐn)?shù)存在有較佳范圍。關(guān)鍵詞：超細(xì)晶粒鋼，亞微米，單相，雙相，多相第1頁Ultraf'megrainedlowcabronandlowalloysteelsAbstractBymeansofSEM。1]EM，XRDandEBSD，themicrostructureandmechanicalpropertiesofthesubmicronsteel，theultrafinegrainedDual-Ph
6、asesteelandthesubmicronsteelcomprisedofthreeormorephasesaresystematicallyinvestigated．’Ihemainresultsobtainedinthepresentworkareasfollows：Firstly．thesubmicronSingle—PhaseSS400steelwaspreparedbytheprocesscombinedhot—rollingofaustenitewithwarrn．rollingofm
7、artensite．ThefoITnationofthesubmicron—grainswouldbeattributedtocontinuonsrecrystallizationanddynamicrecrystallization．a(chǎn)ndthecarbidescaninhibitgraingrowthof血eultrafineferritic掣ains．Mechanicalpropertiesmeasllrementsindicatethattheyieldstrengthandhardnesso
8、fsubmicronSingle．PhaseSS400steelaredoublethanthoseofSS400steel．a(chǎn)ndHall．Petchrelationshipisconfirmed．However．thereexiststlleplasticityinstabilityforthepresentmaterial．Yielding-tensileratioisalmostapproachto1anduniformelongationisl
