奧氏體與鐵素體循環(huán)變形微觀演變對(duì)比研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 02:39
鋼鐵材料在工程中具有十分廣泛、重要的應(yīng)用。按照鐵的晶格類(lèi)型,可分為體心立方結(jié)構(gòu)(Body-centered cubic,BCC)和面心立方結(jié)構(gòu)(Face-centered cubic,FCC)兩大類(lèi)。由于構(gòu)件在服役過(guò)程中不可避免受到外界載荷作用,易發(fā)生循環(huán)變形,如疲勞、棘輪等,影響構(gòu)件的使用壽命和運(yùn)行安全。材料的塑性變形本質(zhì)上是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn),材料晶體結(jié)構(gòu)通過(guò)影響派納力等因素直接影響位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的難易程度及其演化形式。因此,從微觀晶體結(jié)構(gòu)角度探討宏觀變形行為的差異,將位錯(cuò)、晶界變化與循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系相聯(lián)系,對(duì)深入理解鋼鐵材料的變形機(jī)理具有重要意義。本研究以晶粒尺度為亞毫米量級(jí)的奧氏體(Z2CND18.12N奧氏體不銹鋼)和鐵素體(工業(yè)純鐵)為例,基于XRD(X-ray diffraction,XRD)和EBSD(Electron backscattered diffraction,EBSD)技術(shù)對(duì)比分析疲勞、棘輪變形過(guò)程中微觀組織、結(jié)構(gòu)演變行為,深入理解FCC和BCC金屬的變形機(jī)理及其差異,為發(fā)展損傷檢測(cè)與壽命評(píng)估方法奠定基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)對(duì)比奧氏體與鐵素體的循環(huán)變...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)變形
1.2.1 結(jié)構(gòu)鋼的主要力學(xué)行為
1.2.2 鐵素體材料疲勞和棘輪行為
1.2.3 奧氏體材料疲勞和棘輪行為
1.3 XRD技術(shù)在材料力學(xué)行為研究中的應(yīng)用
1.3.1 XRD技術(shù)理論基礎(chǔ)
1.3.2 XRD技術(shù)評(píng)價(jià)材料力學(xué)變形的現(xiàn)狀
1.4 EBSD技術(shù)在材料力學(xué)行為研究中的應(yīng)用
1.4.1 EBSD技術(shù)理論基礎(chǔ)
1.4.2 EBSD技術(shù)評(píng)價(jià)材料力學(xué)變形的現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義
2 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.2 微觀組織及表面形貌實(shí)驗(yàn)
2.2.3 EBSD實(shí)驗(yàn)
2.2.4 XRD實(shí)驗(yàn)
2.2.5 疲勞和棘輪加載實(shí)驗(yàn)
3 奧氏體與鐵素體組織及循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)分析
3.1 組織形貌分析
3.1.1 奧氏體組織形貌分析
3.1.2 鐵素體組織形貌分析
3.2 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.1 疲勞應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.2 棘輪應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.3 循環(huán)變形過(guò)程中表面形貌變化
3.3 本章小結(jié)
4 奧氏體與鐵素體不同變形階段的XRD分析
4.1 XRD處理方法
4.1.1 位錯(cuò)類(lèi)型計(jì)算
4.1.2 位錯(cuò)密度計(jì)算
4.2 奧氏體與鐵素體疲勞變形的位錯(cuò)變化分析
4.3 奧氏體與鐵素體棘輪變形的位錯(cuò)變化分析
4.4 本章小結(jié)
5 奧氏體與鐵素體不同變形階段的EBSD分析
5.1 奧氏體和鐵素體疲勞損傷的EBSD分析
5.1.1 晶粒取向分析與EBSD損傷參數(shù)
5.1.2 晶界特征分析
5.2 奧氏體與鐵素體棘輪損傷的EBSD分析
5.2.1 晶粒取向分析與EBSD損傷參數(shù)
5.2.2 晶界特征分析
5.3 奧氏體與鐵素體循環(huán)變形的微觀演變對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含有Cu、Mo、Sn的高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵的蠕變行為[J]. 武岳,李建平,楊忠,郭永春,馬志軍,梁民憲,楊通,陶棟. 材料研究學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]布拉格方程在實(shí)際工程分析中的應(yīng)用[J]. 熊焰,秦歡,何遙. 教育教學(xué)論壇. 2018(02)
[3]1Cr18Ni9鋼的組織及性能與拉伸變形的關(guān)系[J]. 郁有建,李國(guó)燕,郝志鵬. 鑄造技術(shù). 2016(08)
[4]基于位錯(cuò)密度的殘余應(yīng)變計(jì)算方法[J]. 王蕾,唐荻,宋勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[5]利用局域取向差衡量變形金屬中的位錯(cuò)密度[J]. 孟楊,任群,鞠新華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]16MnR鋼在不同疲勞周次下塑性變形的“原位”背散射電子衍射檢測(cè)[J]. 張鷗,徐學(xué)東,張海,安棟. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2013(01)
[7]動(dòng)態(tài)壓縮LY12鋁合金微結(jié)構(gòu)的XRD線(xiàn)形分析[J]. 樊志劍,宋振飛,肖大武,陳波. 金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]X射線(xiàn)衍射法測(cè)量單晶高溫合金的取向[J]. 趙新寶,劉林,余竹煥,劉剛,傅恒志. 稀有金屬材料與工程. 2009(07)
[9]X射線(xiàn)衍射法測(cè)定加載條件下鎳基單晶高溫合金的表層應(yīng)力狀態(tài)[J]. 張俊,王蘇程,吳爾冬,張健,樓瑯洪. 金屬學(xué)報(bào). 2007(11)
[10]電子背散射衍射(EBSD)及其在材料研究中的應(yīng)用[J]. 陳紹楷,李晴宇,苗壯,許飛. 稀有金屬材料與工程. 2006(03)
博士論文
[1]奧氏體不銹鋼服役損傷的非線(xiàn)性超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D]. 張劍鋒.華東理工大學(xué) 2014
[2]多晶金屬棘輪行為的微觀機(jī)理及相關(guān)本構(gòu)模型研究[D]. 董亞偉.西南交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于EBSD和超聲的粗晶奧氏體不銹鋼疲勞損傷評(píng)價(jià)[D]. 朱效磊.大連理工大學(xué) 2017
[2]低溫大載荷沖擊下純銅和工業(yè)純鐵的微觀組織與性能研究[D]. 宮海龍.浙江大學(xué) 2015
[3]基于EBSD的Z2CND18.12N鋼疲勞損傷研究[D]. 周全.大連理工大學(xué) 2015
[4]AL6XN超級(jí)奧氏體不銹鋼疲勞損傷行為與取向關(guān)系[D]. 耿昌.東北大學(xué) 2014
[5]鋁合金的棘輪及低周疲勞行為研究[D]. 彭金波.西南交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2934815
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)變形
1.2.1 結(jié)構(gòu)鋼的主要力學(xué)行為
1.2.2 鐵素體材料疲勞和棘輪行為
1.2.3 奧氏體材料疲勞和棘輪行為
1.3 XRD技術(shù)在材料力學(xué)行為研究中的應(yīng)用
1.3.1 XRD技術(shù)理論基礎(chǔ)
1.3.2 XRD技術(shù)評(píng)價(jià)材料力學(xué)變形的現(xiàn)狀
1.4 EBSD技術(shù)在材料力學(xué)行為研究中的應(yīng)用
1.4.1 EBSD技術(shù)理論基礎(chǔ)
1.4.2 EBSD技術(shù)評(píng)價(jià)材料力學(xué)變形的現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義
2 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.2.2 微觀組織及表面形貌實(shí)驗(yàn)
2.2.3 EBSD實(shí)驗(yàn)
2.2.4 XRD實(shí)驗(yàn)
2.2.5 疲勞和棘輪加載實(shí)驗(yàn)
3 奧氏體與鐵素體組織及循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)分析
3.1 組織形貌分析
3.1.1 奧氏體組織形貌分析
3.1.2 鐵素體組織形貌分析
3.2 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.1 疲勞應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.2 棘輪應(yīng)力-應(yīng)變分析
3.2.3 循環(huán)變形過(guò)程中表面形貌變化
3.3 本章小結(jié)
4 奧氏體與鐵素體不同變形階段的XRD分析
4.1 XRD處理方法
4.1.1 位錯(cuò)類(lèi)型計(jì)算
4.1.2 位錯(cuò)密度計(jì)算
4.2 奧氏體與鐵素體疲勞變形的位錯(cuò)變化分析
4.3 奧氏體與鐵素體棘輪變形的位錯(cuò)變化分析
4.4 本章小結(jié)
5 奧氏體與鐵素體不同變形階段的EBSD分析
5.1 奧氏體和鐵素體疲勞損傷的EBSD分析
5.1.1 晶粒取向分析與EBSD損傷參數(shù)
5.1.2 晶界特征分析
5.2 奧氏體與鐵素體棘輪損傷的EBSD分析
5.2.1 晶粒取向分析與EBSD損傷參數(shù)
5.2.2 晶界特征分析
5.3 奧氏體與鐵素體循環(huán)變形的微觀演變對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含有Cu、Mo、Sn的高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵的蠕變行為[J]. 武岳,李建平,楊忠,郭永春,馬志軍,梁民憲,楊通,陶棟. 材料研究學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]布拉格方程在實(shí)際工程分析中的應(yīng)用[J]. 熊焰,秦歡,何遙. 教育教學(xué)論壇. 2018(02)
[3]1Cr18Ni9鋼的組織及性能與拉伸變形的關(guān)系[J]. 郁有建,李國(guó)燕,郝志鵬. 鑄造技術(shù). 2016(08)
[4]基于位錯(cuò)密度的殘余應(yīng)變計(jì)算方法[J]. 王蕾,唐荻,宋勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[5]利用局域取向差衡量變形金屬中的位錯(cuò)密度[J]. 孟楊,任群,鞠新華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]16MnR鋼在不同疲勞周次下塑性變形的“原位”背散射電子衍射檢測(cè)[J]. 張鷗,徐學(xué)東,張海,安棟. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2013(01)
[7]動(dòng)態(tài)壓縮LY12鋁合金微結(jié)構(gòu)的XRD線(xiàn)形分析[J]. 樊志劍,宋振飛,肖大武,陳波. 金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]X射線(xiàn)衍射法測(cè)量單晶高溫合金的取向[J]. 趙新寶,劉林,余竹煥,劉剛,傅恒志. 稀有金屬材料與工程. 2009(07)
[9]X射線(xiàn)衍射法測(cè)定加載條件下鎳基單晶高溫合金的表層應(yīng)力狀態(tài)[J]. 張俊,王蘇程,吳爾冬,張健,樓瑯洪. 金屬學(xué)報(bào). 2007(11)
[10]電子背散射衍射(EBSD)及其在材料研究中的應(yīng)用[J]. 陳紹楷,李晴宇,苗壯,許飛. 稀有金屬材料與工程. 2006(03)
博士論文
[1]奧氏體不銹鋼服役損傷的非線(xiàn)性超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D]. 張劍鋒.華東理工大學(xué) 2014
[2]多晶金屬棘輪行為的微觀機(jī)理及相關(guān)本構(gòu)模型研究[D]. 董亞偉.西南交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于EBSD和超聲的粗晶奧氏體不銹鋼疲勞損傷評(píng)價(jià)[D]. 朱效磊.大連理工大學(xué) 2017
[2]低溫大載荷沖擊下純銅和工業(yè)純鐵的微觀組織與性能研究[D]. 宮海龍.浙江大學(xué) 2015
[3]基于EBSD的Z2CND18.12N鋼疲勞損傷研究[D]. 周全.大連理工大學(xué) 2015
[4]AL6XN超級(jí)奧氏體不銹鋼疲勞損傷行為與取向關(guān)系[D]. 耿昌.東北大學(xué) 2014
[5]鋁合金的棘輪及低周疲勞行為研究[D]. 彭金波.西南交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2934815
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