發(fā)布時間：2020-07-27 16:17

【摘要】： 本文對板條馬氏體組織的09MnNiD鋼板進行了多道次大壓下量(累積相對壓下量70 %)、溫度為400℃的軋制和低溫退火處理,制備出超細(xì)晶粒和納米晶粒鋼板。并用光學(xué)顯微鏡(OM),透射電子顯微鏡(TEM),X-ray衍射儀(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM),研究了退火溫度和時間對板條馬氏體大壓下量溫軋組織的影響,利用顯微硬度和拉伸實驗測定了其力學(xué)性能。 XRD謝樂法和TEM暗場法兩種方法測定納米晶粒尺寸的結(jié)果表明,謝樂法與TEM暗場象的弦線法所測結(jié)果吻合較好。調(diào)整退火溫度和時間,可獲得平均晶粒尺寸為20 nm到1.8μm的一系列超細(xì)晶粒鋼板和納米晶粒鋼板。 顯微硬度實驗和室溫單軸拉伸實驗結(jié)果表明,09MnNiD鋼板條馬氏體溫軋組織在300-400℃退火,溫度和時間對其強度和硬度的影響較小;在400-600℃退火,溫度和時間對組織和性能都有很顯著的影響。SEM斷口觀察表明,在300-550℃退火,拉伸斷口存在不同程度的層片狀形貌特征,這種層片特征隨退火溫度的提高而減弱,600℃退火,拉伸斷口的層片形貌特征消失。300-600℃退火,隨溫度升高,斷口包含的韌窩數(shù)量增加、尺寸增大;試樣延伸率相應(yīng)地增加。最后,通過殘留加工硬化法研究了板條馬氏體溫軋組織的再結(jié)晶動力學(xué),并對制備的09MnNiD鋼超細(xì)晶的細(xì)化機制和超細(xì)晶的熱穩(wěn)定性所作的初步分析表明,抑制再結(jié)晶晶粒長大的因素主要是析出碳化物對晶界遷移的拖曳作用。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TG142.1
【圖文】：

圖1-1是微合金元素(V、Ti、Nb)對鋼中鐵素體晶粒尺寸的影響。該圖表明，在一定范圍內(nèi),隨微合金元素含量的增加，鐵素體晶粒逐漸變得細(xì)小[16]。圖1-1 不同微合金元素對晶粒尺寸的影響Fig.1-1 Influence of microalloy-element content on ferrite grain size晶粒細(xì)化的原因包括：第一，加入某些固溶合金化元素(W、Mo、Mn等)可以提高鋼的再結(jié)晶溫度，同時降低在一定溫度下晶粒的生長速度；第二，某些強致碳化物元素(如Nb、V、Ti等)和鋼中的碳、氮形成納米級(20～100 nm)的化合物，這些化合物會釘扎晶界，強烈阻礙晶粒長大，當(dāng)這種納米級化合物所占體積分?jǐn)?shù)達到2 %時，對組織的細(xì)化效果最好[14,17]。Nb是鋼中常加入的微合金元素

[12]。形變誘導(dǎo)相變工藝示意圖見圖1-2[21]。圖1-2 形變誘導(dǎo)工藝流程示意圖Fig.1-2 Scheme of deformation-induced ferrite transformation process形變誘導(dǎo)相變細(xì)化的機理主要是在變形過程中，大約5 %～10 %的形Time(min)eTp(m℃)水冷20℃s-15℃s-1te3min3

[29]。圖1-3 循環(huán)加熱淬火細(xì)化晶粒工藝圖Fig.1-3 Typical process of cycling heat treatment循環(huán)加熱淬火細(xì)化晶粒技術(shù)的關(guān)鍵在于加熱和冷卻速度，要求加熱和冷卻速度快。如果不能實現(xiàn)急熱和急冷時,不能明顯細(xì)化晶粒,晶粒只能達到10 μm，而且生產(chǎn)周期較長，操作不方便,因而在實際工業(yè)生產(chǎn)中受限制[14,17,19]。形變熱處理根據(jù)變形溫度的不同可分為高溫形變熱處理和低溫形變熱處理。高溫形變熱處理是將鋼加熱到稍高于Ac3溫度后保持一段時間達到完全奧氏體化,然后在該溫度下以較大的變形量使奧氏體發(fā)生強烈變形，并保溫一段時間使奧氏體進行起始再結(jié)晶，可通過控制高溫形變參數(shù)以獲得所需的形變后相變前的奧氏體組織，并在形變奧氏體晶粒尚未開始長大前淬火和回火，從而獲得較細(xì)小的馬氏體組織[14,29

【參考文獻】

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本文編號：2772074