為適應(yīng)現(xiàn)代汽車減重、節(jié)能和安全舒適等特點,近年來新開發(fā)的含15～25%Mn、2～4%Si、2～4%Al的高錳鋼顯示出極高的延伸率(60～95%)和高的強度(600～1100MPa),在汽車制造業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景,其優(yōu)良的力學(xué)性能來自于變形過程中的孿生誘發(fā)塑性效應(yīng)(Twinning Induced Plasticity,TWIP效應(yīng))或馬氏體相變誘發(fā)塑性(TransformationInduced Plasticity,TRIP效應(yīng))。盡管Mn、Si、Al對TWIP鋼的顯微組織及其性能的影響已有較多的研究,并且Nb對TWIP鋼組織與性能的影響也有一定的研究,但是對TWIP效應(yīng)和TRIP效應(yīng)的機制尚未充分揭示。 本文設(shè)計了不含鈮和含鈮的兩種TWIP鋼,通過力學(xué)性能測試,結(jié)合光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等表征技術(shù),探討Nb元素對TWIP鋼層錯能和力學(xué)性能及顯微組織的影響,并對TWIP鋼中的TWIP效應(yīng)機制、馬氏體相變方式進行了較為系統(tǒng)的研究,主要結(jié)論如下: (1)計算Fe-Mn-Al-C合金的層錯能,并分析加入合金元素Si或Nb對合金層錯能的影響,其中Si元素的加入降低實驗鋼的層錯能,而加入Nb元素可以提高鋼的層錯能。 (2)對不含Nb和含Nb兩種實驗鋼進行熱軋實驗,并進行固溶處理,獲得熱軋狀態(tài)和固溶處理狀態(tài)下的合金,分析比較固溶處理對實驗鋼力學(xué)性能和顯微組織的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過固溶處理后,兩實驗鋼的抗拉強度和屈服強度均降低,而塑性升高。 (3)隨固溶處理溫度的升高,不含Nb與含Nb實驗鋼的屈服強度和抗拉強度均降低。當(dāng)固溶溫度達到較高的1200℃時,含Nb實驗鋼塑性繼續(xù)增加,而不含Nb實驗鋼由于組織粗化塑性略有降低。這主要是由于Nb使鋼組織中的退火孿晶的數(shù)量和尺寸繼續(xù)增加。 經(jīng)計算,Si元素可以降低合金的層錯能,Nb元素的加入可以提高合金的層錯能。實驗結(jié)果表明,不含鈮實驗鋼變形過程中主要發(fā)生TRIP效應(yīng),而含鈮實驗鋼變形過程中主要發(fā)生TWIP效應(yīng),并且Nb元素有細(xì)化晶粒的作用,提高實驗鋼的屈服強度。隨著固溶處理溫度的升高,兩種成分實驗鋼的抗拉強度降低。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)　
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TG142.1

【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 宋開紅;單一井徑大膨脹率膨脹套管用TWIP鋼的研究[D];西南石油大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 楊立輝;可膨脹篩管基管用TWIP鋼的研制及性能分析[D];西南石油大學(xué);2011年

2 陳慶勇;冷軋態(tài)TWIP鋼回復(fù)再結(jié)晶行為研究[D];西南石油大學(xué);2012年

本文編號：2821048