Fe-Mn-Al-C鋼的開發(fā)最早是為了替代Ni-Cr合金,常常被用于不同用途,包括低溫應(yīng)用、耐高溫氧化應(yīng)用以及在航空和化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用。近年來,這類合金體系被考慮用于結(jié)構(gòu)組件,尤其是在汽車工業(yè)中引起了廣泛的關(guān)注,可以被用于輕量化防撞車身結(jié)構(gòu)。Fe-Mn-Al-C鋼在不同的成分配比時,組織具有單相、雙相、甚至多相結(jié)構(gòu),在保證優(yōu)異力學(xué)性能的同時,其低密度、高強塑積的特征被視為未來汽車輕量化材料的發(fā)展方向。本文基于輕量化的設(shè)計原理及性能要求,分別設(shè)計了高錳高鋁、中錳中鋁兩類Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼材料。本文從合金元素對雙相輕質(zhì)鋼的性能著手,采用透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、拉曼光譜分析（RS）、X射線衍射（XRD）和Thermo-Calc熱力學(xué)計算軟件等技術(shù),研究C、Mn對于Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼的組織、室溫力學(xué)性能的影響,優(yōu)化出最佳合金成分,在此基礎(chǔ)上研究微觀變形機制、時效處理對性能的影響,以及其腐蝕行為;另外系統(tǒng)地研究了碳含量、晶粒尺寸和熱處理溫度對Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼高溫氧化誘導(dǎo)相變行為的影響。主要結(jié)論如下:（1）設(shè)計的冷軋Fe-20Mn-8...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 前言
        1.1.2 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的概況
        1.1.3 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的分類
        1.1.4 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的歷史研究進展
    1.2 影響Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼組織與性能的因素
        1.2.1 合金元素的影響
        1.2.2 析出相的影響
        1.2.3 熱處理工藝的影響
    1.3 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的變形機理
        1.3.1 層錯與層錯能
        1.3.2 位錯滑移機制
        1.3.3 TRIP效應(yīng)
        1.3.4 TWIP效應(yīng)
    1.4 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的高溫氧化及腐蝕行為
        1.4.1 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的高溫氧化研究進展
        1.4.2 Fe-Mn-Al-C輕質(zhì)鋼的電化學(xué)腐蝕行為研究進展
    1.5 研究目的和研究內(nèi)容
第二章 實驗過程及研究方法
    2.1 實驗輕質(zhì)鋼的成分設(shè)計
    2.2 實驗輕質(zhì)鋼的密度計算
    2.3 實驗雙相輕質(zhì)鋼的制備及實驗方法
        2.3.1 實驗雙相輕質(zhì)鋼的熔煉
        2.3.2 熱鍛和冷軋
    2.4 實驗分析測試方法
        2.4.1 Thermo-Calc熱力學(xué)相圖計算
        2.4.2 光學(xué)顯微鏡分析
        2.4.3 掃描電子顯微鏡分析
        2.4.4 透射電子顯微鏡分析
        2.4.5 室溫拉伸試驗
        2.4.6 X射線衍射分析
        2.4.7 拉曼光譜分析
        2.4.8 EBSD分析
        2.4.9 顯微硬度測試
        2.4.10 高溫氧化性能測試
        2.4.11 極化曲線測試
        2.4.12 均勻腐蝕測試
第三章 高錳高鋁型Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼組織、室溫力學(xué)性能及變形機理研究
    3.1 引言
    3.2 Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼的組織和性能研究
        3.2.1 Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼的熱力學(xué)計算分析
        3.2.2 碳元素對Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼組織的影響
        3.2.3 Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼的相比例和顯微硬度分析
        3.2.4 碳含量對Fe-20Mn-8Al-xC雙相輕質(zhì)鋼室溫力學(xué)性能的影響
        3.2.5 Fe-20Mn-8Al-0.45C雙相輕質(zhì)鋼室溫變形機理分析
        3.2.6 時效對Fe-20Mn-8Al-0.45C輕質(zhì)鋼組織和力學(xué)性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 中錳中鋁Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼組織、室溫力學(xué)性能及變形機理研究
    4.1 引言
    4.2 Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼的組織和性能研究
        4.2.1 Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼的熱力學(xué)計算分析
        4.2.2 錳元素對Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼組織的影響
        4.2.3 Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼的相比例和顯微硬度分析
        4.2.4 錳含量對Fe-xMn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼室溫力學(xué)性能的影響
        4.2.5 Fe-10Mn-5.5Al-0.25C雙相輕質(zhì)鋼室溫變形機理分析
        4.2.6 時效對Fe-10Mn-5.5Al-0.25C輕質(zhì)鋼組織和力學(xué)性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼高溫氧化行為研究
    5.1 引言
    5.2 碳含量對Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼高溫氧化行為的影響
    5.3 晶粒尺寸對Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼初期高溫氧化行為的影響
    5.4 熱處理溫度對Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼高溫氧化行為的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 Fe-Mn-Al-C雙相輕質(zhì)鋼電化學(xué)極化行為和均勻腐蝕行為研究
    6.1 引言
    6.2 Fe-Mn-Al-C鋼在不同環(huán)境溶液中的電化學(xué)極化行為
    6.3 Fe-Mn-Al-C鋼在不同環(huán)境溶液中的均勻腐蝕行為
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
作者在攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文及專利
作者在攻讀博士學(xué)位期間所參加的項目及獲得的獎勵
致謝



本文編號：4041907