含Al中錳TRIP鋼臨界退火條件下組織性能的研究
發(fā)布時間:2021-03-04 17:52
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,節(jié)能減排已經(jīng)成為限制汽車行業(yè)發(fā)展的重要因素,而汽車輕量化是解決目前所面臨的能源與環(huán)境問題的行之有效的方法之一,發(fā)展高強度、高塑性的先進汽車用鋼已經(jīng)成為世界汽車用鋼發(fā)展的主流。Mn-Al系中錳鋼高強度高塑性的綜合性能可以滿足當代汽車用鋼的需求,已成為廣大汽車用鋼研究者的研究目標。本文以含Al中錳TRIP鋼為研究對象,模擬了連續(xù)退火過程,對三種Al含量不同(1.0%,1.5%,2.5%)的中錳TRIP鋼進行短時間的臨界退火,并利用Factsage?7.3Fsteel軟件、X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡以及拉伸實驗機對退火試樣進行了臨界區(qū)相變規(guī)律、微觀組織以及力學性能的研究,主要得到了以下結(jié)論:(1)Al的改變了中錳鋼臨界退火的相變溫度,尤其是A3溫度,使含Al中錳TRIP鋼的臨界退火區(qū)間向更大的范圍和更高的溫度轉(zhuǎn)移,當Al含量達到2.5%時,隨著溫度的增加,中錳鋼中已不存在完全的奧氏體區(qū),組織內(nèi)開始出現(xiàn)δ-鐵素體。(2)Al的添加使含Al中錳鋼在較短的時間內(nèi)獲得良好的綜合力學性能,0.2C-5Mn-1.0Al鋼試樣經(jīng)700℃臨界退火3 min獲得抗...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國今年來汽車銷售額變化趨勢
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-1-1緒論1.1引言近幾年來,隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,汽車逐漸成為人們必不可少的出行工具,同時,汽車行業(yè)的發(fā)展也帶動了我國經(jīng)濟的發(fā)展,汽車銷售額已成為國民經(jīng)濟的重要組成部分,圖1.1為我國近年來汽車銷售額數(shù)據(jù)統(tǒng)計。自2000年起,我國汽車行業(yè)迎來了飛速發(fā)展期,據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,截止至2009年底,我國汽車生產(chǎn)總量為1379.53萬輛,汽車產(chǎn)量首次超過日本,躍居全球汽車生產(chǎn)榜榜首。并且我國汽車生產(chǎn)總量仍在持續(xù)增加,到2017年,我國汽車年產(chǎn)量已高達2901.81萬輛。雖然受政策因素及宏觀經(jīng)濟的影響,2018年我國汽車總產(chǎn)量低于年初預期,首次出現(xiàn)了產(chǎn)量的逆增長,但仍以2781.9萬輛的年產(chǎn)量位居全球汽車產(chǎn)量榜榜首,這意味著我國已連續(xù)十年獲得汽車產(chǎn)量第一的榮譽,我國已成為名副其實的全球第一汽車生產(chǎn)大國。圖1.2為我國近年來汽車產(chǎn)量數(shù)的變化趨勢。圖1.1我國今年來汽車銷售額變化趨勢圖1.2我國近年來汽車產(chǎn)量變化趨勢
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-3-圖1.3各國CO2排放量趨勢[5]1.2先進汽車用鋼(AHSS)1.2.1AHSS鋼發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會的發(fā)展,人們對汽車的要求越來越高,為了滿足市場的需求,國內(nèi)外學者展開了對先進高強度汽車用鋼的探索并取得了豐碩的成果[8~10]。先進高強度汽車用鋼的發(fā)展情況大致如圖1.4所示[11]。從圖中可以看出,AHSS鋼的發(fā)展大體經(jīng)歷三個階段。第一代AHSS鋼主要包括四類:分別為復相(CP)鋼,雙相(DP)鋼,馬氏體(MART)鋼以及相變誘導塑性(TRIP)鋼。此類鋼主要由傳統(tǒng)意義上的高強度鋼發(fā)展而來,其涉及的強化方式主要包括細晶強化,析出強化,固溶強化以及相變強化。從圖中可以看出,第一代AHSS的抗拉強度從傳統(tǒng)高強度無間隙原子(IF)鋼的300MPa提高到了MART鋼的1600MPa,但強度的提升導致其伸長率隨之降低,MART鋼的伸長率僅能達到10%左右,這也造成了第一代AHSS鋼具有較低的強塑積(10~20GPa·%),難以滿足當代汽車工業(yè)對于汽車輕量化及安全性的考慮,由此,第二代AHSS鋼應需求而生。第二代AHSS鋼主要包括高錳TRIP鋼,孿晶誘導塑性(TWIP)鋼,奧氏體不銹(AUST.SS)鋼三類。相比較第一代AHSS鋼,第二代先進高強度用鋼無論是抗拉強度還是其伸長率都有所提升,其強塑積可達到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS鋼是將合金元素作為優(yōu)化力學性能的原料,在冶煉過程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素,導致材料成本增加且出現(xiàn)塑性成形難、焊接性能差等問題[9]。鑒于此,2007年美國學者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先進高強度汽車用鋼的概念。第三代AHSS鋼要求其強塑積在20%~40%之
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Recent progress in medium-Mn steels made with new designing strategies, a review[J]. Bin Hu,Haiwen Luo,Feng Yang,Han Dong. Journal of Materials Science & Technology. 2017(12)
[2]拉伸速度對低合金結(jié)構(gòu)鋼抗拉試樣強度的影響[J]. 蔣清華,劉彥華,趙永永,黃昊,李廣路. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2014(06)
[3]拉伸速度對金屬材料拉伸性能測試結(jié)果的影響[J]. 李培芬,康赫男,賓遠紅. 計量與測試技術(shù). 2013(11)
[4]不同拉伸速率對SUS304不銹鋼室溫拉伸力學性能的影響[J]. 葉麗燕,李細鋒,陳軍. 塑性工程學報. 2013(02)
[5]汽車輕量化與高強度鋼板的應用[J]. 應善強,張義和,曹廣祥. 汽車工藝與材料. 2012(10)
[6]第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J]. 董瀚,曹文全,時捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[7]Al與P對TRIP鋼固態(tài)相變的影響[J]. 趙愛民,張宇光,趙征志,張明明,唐荻,李本海. 材料熱處理學報. 2011(04)
[8]Si對中錳鋼淬火配分組織和性能的影響[J]. 趙暉,時捷,李楠,王存宇,胡勁,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料研究學報. 2011(01)
[9]輕量化技術(shù)在汽車車身上的應用[J]. 劉偉燕,王書偉. 汽車工程師. 2011(02)
[10]高性能鋼的M3組織調(diào)控理論與技術(shù)[J]. 董瀚,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2010(07)
博士論文
[1]先進高強塑性Q-P-T鋼增塑機制及其動態(tài)力學性能[D]. 王穎.上海交通大學 2013
碩士論文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn鋼組織演變及力學性能研究[D]. 張寶光.東北大學 2016
[2]TRIP780高強鋼動態(tài)變形行為的宏微觀研究[D]. 史文超.上海交通大學 2009
本文編號:3063637
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國今年來汽車銷售額變化趨勢
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-1-1緒論1.1引言近幾年來,隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,汽車逐漸成為人們必不可少的出行工具,同時,汽車行業(yè)的發(fā)展也帶動了我國經(jīng)濟的發(fā)展,汽車銷售額已成為國民經(jīng)濟的重要組成部分,圖1.1為我國近年來汽車銷售額數(shù)據(jù)統(tǒng)計。自2000年起,我國汽車行業(yè)迎來了飛速發(fā)展期,據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,截止至2009年底,我國汽車生產(chǎn)總量為1379.53萬輛,汽車產(chǎn)量首次超過日本,躍居全球汽車生產(chǎn)榜榜首。并且我國汽車生產(chǎn)總量仍在持續(xù)增加,到2017年,我國汽車年產(chǎn)量已高達2901.81萬輛。雖然受政策因素及宏觀經(jīng)濟的影響,2018年我國汽車總產(chǎn)量低于年初預期,首次出現(xiàn)了產(chǎn)量的逆增長,但仍以2781.9萬輛的年產(chǎn)量位居全球汽車產(chǎn)量榜榜首,這意味著我國已連續(xù)十年獲得汽車產(chǎn)量第一的榮譽,我國已成為名副其實的全球第一汽車生產(chǎn)大國。圖1.2為我國近年來汽車產(chǎn)量數(shù)的變化趨勢。圖1.1我國今年來汽車銷售額變化趨勢圖1.2我國近年來汽車產(chǎn)量變化趨勢
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-3-圖1.3各國CO2排放量趨勢[5]1.2先進汽車用鋼(AHSS)1.2.1AHSS鋼發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會的發(fā)展,人們對汽車的要求越來越高,為了滿足市場的需求,國內(nèi)外學者展開了對先進高強度汽車用鋼的探索并取得了豐碩的成果[8~10]。先進高強度汽車用鋼的發(fā)展情況大致如圖1.4所示[11]。從圖中可以看出,AHSS鋼的發(fā)展大體經(jīng)歷三個階段。第一代AHSS鋼主要包括四類:分別為復相(CP)鋼,雙相(DP)鋼,馬氏體(MART)鋼以及相變誘導塑性(TRIP)鋼。此類鋼主要由傳統(tǒng)意義上的高強度鋼發(fā)展而來,其涉及的強化方式主要包括細晶強化,析出強化,固溶強化以及相變強化。從圖中可以看出,第一代AHSS的抗拉強度從傳統(tǒng)高強度無間隙原子(IF)鋼的300MPa提高到了MART鋼的1600MPa,但強度的提升導致其伸長率隨之降低,MART鋼的伸長率僅能達到10%左右,這也造成了第一代AHSS鋼具有較低的強塑積(10~20GPa·%),難以滿足當代汽車工業(yè)對于汽車輕量化及安全性的考慮,由此,第二代AHSS鋼應需求而生。第二代AHSS鋼主要包括高錳TRIP鋼,孿晶誘導塑性(TWIP)鋼,奧氏體不銹(AUST.SS)鋼三類。相比較第一代AHSS鋼,第二代先進高強度用鋼無論是抗拉強度還是其伸長率都有所提升,其強塑積可達到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS鋼是將合金元素作為優(yōu)化力學性能的原料,在冶煉過程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素,導致材料成本增加且出現(xiàn)塑性成形難、焊接性能差等問題[9]。鑒于此,2007年美國學者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先進高強度汽車用鋼的概念。第三代AHSS鋼要求其強塑積在20%~40%之
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Recent progress in medium-Mn steels made with new designing strategies, a review[J]. Bin Hu,Haiwen Luo,Feng Yang,Han Dong. Journal of Materials Science & Technology. 2017(12)
[2]拉伸速度對低合金結(jié)構(gòu)鋼抗拉試樣強度的影響[J]. 蔣清華,劉彥華,趙永永,黃昊,李廣路. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2014(06)
[3]拉伸速度對金屬材料拉伸性能測試結(jié)果的影響[J]. 李培芬,康赫男,賓遠紅. 計量與測試技術(shù). 2013(11)
[4]不同拉伸速率對SUS304不銹鋼室溫拉伸力學性能的影響[J]. 葉麗燕,李細鋒,陳軍. 塑性工程學報. 2013(02)
[5]汽車輕量化與高強度鋼板的應用[J]. 應善強,張義和,曹廣祥. 汽車工藝與材料. 2012(10)
[6]第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J]. 董瀚,曹文全,時捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[7]Al與P對TRIP鋼固態(tài)相變的影響[J]. 趙愛民,張宇光,趙征志,張明明,唐荻,李本海. 材料熱處理學報. 2011(04)
[8]Si對中錳鋼淬火配分組織和性能的影響[J]. 趙暉,時捷,李楠,王存宇,胡勁,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料研究學報. 2011(01)
[9]輕量化技術(shù)在汽車車身上的應用[J]. 劉偉燕,王書偉. 汽車工程師. 2011(02)
[10]高性能鋼的M3組織調(diào)控理論與技術(shù)[J]. 董瀚,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2010(07)
博士論文
[1]先進高強塑性Q-P-T鋼增塑機制及其動態(tài)力學性能[D]. 王穎.上海交通大學 2013
碩士論文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn鋼組織演變及力學性能研究[D]. 張寶光.東北大學 2016
[2]TRIP780高強鋼動態(tài)變形行為的宏微觀研究[D]. 史文超.上海交通大學 2009
本文編號:3063637
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