含Al中錳TRIP鋼臨界退火條件下組織性能的研究
發(fā)布時(shí)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(wèn)題的行之有效的方法之一,發(fā)展高強(qiáng)度、高塑性的先進(jìn)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(qiáng)度高塑性的綜合性能可以滿足當(dāng)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(biāo)。本文以含Al中錳TRIP鋼為研究對(duì)象,模擬了連續(xù)退火過(guò)程,對(duì)三種Al含量不同(1.0%,1.5%,2.5%)的中錳TRIP鋼進(jìn)行短時(shí)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(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)退火試樣進(jìn)行了臨界區(qū)相變規(guī)律、微觀組織以及力學(xué)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(dāng)Al含量達(dá)到2.5%時(shí),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(shí)間內(nèi)獲得良好的綜合力學(xué)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(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)今年來(lái)汽車銷售額變化趨勢(shì)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-1-1緒論1.1引言近幾年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí),汽車行業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車銷售額已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,圖1.1為我國(guó)近年來(lái)汽車銷售額數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。自2000年起,我國(guó)汽車行業(yè)迎來(lái)了飛速發(fā)展期,據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),截止至2009年底,我國(guó)汽車生產(chǎn)總量為1379.53萬(wàn)輛,汽車產(chǎn)量首次超過(guò)日本,躍居全球汽車生產(chǎn)榜榜首。并且我國(guó)汽車生產(chǎn)總量仍在持續(xù)增加,到2017年,我國(guó)汽車年產(chǎn)量已高達(dá)2901.81萬(wàn)輛。雖然受政策因素及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響,2018年我國(guó)汽車總產(chǎn)量低于年初預(yù)期,首次出現(xiàn)了產(chǎn)量的逆增長(zhǎng),但仍以2781.9萬(wàn)輛的年產(chǎn)量位居全球汽車產(chǎn)量榜榜首,這意味著我國(guó)已連續(xù)十年獲得汽車產(chǎn)量第一的榮譽(yù),我國(guó)已成為名副其實(shí)的全球第一汽車生產(chǎn)大國(guó)。圖1.2為我國(guó)近年來(lái)汽車產(chǎn)量數(shù)的變化趨勢(shì)。圖1.1我國(guó)今年來(lái)汽車銷售額變化趨勢(shì)圖1.2我國(guó)近年來(lái)汽車產(chǎn)量變化趨勢(shì)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1.3各國(guó)CO2排放量趨勢(shì)[5]1.2先進(jìn)汽車用鋼(AHSS)1.2.1AHSS鋼發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)汽車的要求越來(lái)越高,為了滿足市場(chǎng)的需求,國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開了對(duì)先進(jìn)高強(qiáng)度汽車用鋼的探索并取得了豐碩的成果[8~10]。先進(jìn)高強(qiáng)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(gè)階段。第一代AHSS鋼主要包括四類:分別為復(fù)相(CP)鋼,雙相(DP)鋼,馬氏體(MART)鋼以及相變誘導(dǎo)塑性(TRIP)鋼。此類鋼主要由傳統(tǒng)意義上的高強(qiáng)度鋼發(fā)展而來(lái),其涉及的強(qiáng)化方式主要包括細(xì)晶強(qiáng)化,析出強(qiáng)化,固溶強(qiáng)化以及相變強(qiáng)化。從圖中可以看出,第一代AHSS的抗拉強(qiáng)度從傳統(tǒng)高強(qiáng)度無(wú)間隙原子(IF)鋼的300MPa提高到了MART鋼的1600MPa,但強(qiáng)度的提升導(dǎo)致其伸長(zhǎng)率隨之降低,MART鋼的伸長(zhǎng)率僅能達(dá)到10%左右,這也造成了第一代AHSS鋼具有較低的強(qiáng)塑積(10~20GPa·%),難以滿足當(dāng)代汽車工業(yè)對(duì)于汽車輕量化及安全性的考慮,由此,第二代AHSS鋼應(yīng)需求而生。第二代AHSS鋼主要包括高錳TRIP鋼,孿晶誘導(dǎo)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(jìn)高強(qiáng)度用鋼無(wú)論是抗拉強(qiáng)度還是其伸長(zhǎng)率都有所提升,其強(qiáng)塑積可達(dá)到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS鋼是將合金元素作為優(yōu)化力學(xué)性能的原料,在冶煉過(guò)程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素,導(dǎo)致材料成本增加且出現(xiàn)塑性成形難、焊接性能差等問(wèn)題[9]。鑒于此,2007年美國(guó)學(xué)者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先進(jìn)高強(qiáng)度汽車用鋼的概念。第三代AHSS鋼要求其強(qiáng)塑積在20%~40%之
【參考文獻(xiàn)】:
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(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼抗拉試樣強(qiáng)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(duì)金屬材料拉伸性能測(cè)試結(jié)果的影響[J]. 李培芬,康赫男,賓遠(yuǎn)紅. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2013(11)
[4]不同拉伸速率對(duì)SUS304不銹鋼室溫拉伸力學(xué)性能的影響[J]. 葉麗燕,李細(xì)鋒,陳軍. 塑性工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]汽車輕量化與高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用[J]. 應(yīng)善強(qiáng),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(shí)捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[7]Al與P對(duì)TRIP鋼固態(tài)相變的影響[J]. 趙愛(ài)民,張宇光,趙征志,張明明,唐荻,李本海. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]Si對(duì)中錳鋼淬火配分組織和性能的影響[J]. 趙暉,時(shí)捷,李楠,王存宇,胡勁,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料研究學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]輕量化技術(shù)在汽車車身上的應(yīng)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(jìn)高強(qiáng)塑性Q-P-T鋼增塑機(jī)制及其動(dòng)態(tài)力學(xué)性能[D]. 王穎.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn鋼組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 張寶光.東北大學(xué) 2016
[2]TRIP780高強(qiáng)鋼動(dòng)態(tài)變形行為的宏微觀研究[D]. 史文超.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3063637
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【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)今年來(lái)汽車銷售額變化趨勢(shì)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-1-1緒論1.1引言近幾年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí),汽車行業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車銷售額已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,圖1.1為我國(guó)近年來(lái)汽車銷售額數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。自2000年起,我國(guó)汽車行業(yè)迎來(lái)了飛速發(fā)展期,據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),截止至2009年底,我國(guó)汽車生產(chǎn)總量為1379.53萬(wàn)輛,汽車產(chǎn)量首次超過(guò)日本,躍居全球汽車生產(chǎn)榜榜首。并且我國(guó)汽車生產(chǎn)總量仍在持續(xù)增加,到2017年,我國(guó)汽車年產(chǎn)量已高達(dá)2901.81萬(wàn)輛。雖然受政策因素及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響,2018年我國(guó)汽車總產(chǎn)量低于年初預(yù)期,首次出現(xiàn)了產(chǎn)量的逆增長(zhǎng),但仍以2781.9萬(wàn)輛的年產(chǎn)量位居全球汽車產(chǎn)量榜榜首,這意味著我國(guó)已連續(xù)十年獲得汽車產(chǎn)量第一的榮譽(yù),我國(guó)已成為名副其實(shí)的全球第一汽車生產(chǎn)大國(guó)。圖1.2為我國(guó)近年來(lái)汽車產(chǎn)量數(shù)的變化趨勢(shì)。圖1.1我國(guó)今年來(lái)汽車銷售額變化趨勢(shì)圖1.2我國(guó)近年來(lái)汽車產(chǎn)量變化趨勢(shì)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1.3各國(guó)CO2排放量趨勢(shì)[5]1.2先進(jìn)汽車用鋼(AHSS)1.2.1AHSS鋼發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)汽車的要求越來(lái)越高,為了滿足市場(chǎng)的需求,國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開了對(duì)先進(jìn)高強(qiáng)度汽車用鋼的探索并取得了豐碩的成果[8~10]。先進(jìn)高強(qiáng)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(gè)階段。第一代AHSS鋼主要包括四類:分別為復(fù)相(CP)鋼,雙相(DP)鋼,馬氏體(MART)鋼以及相變誘導(dǎo)塑性(TRIP)鋼。此類鋼主要由傳統(tǒng)意義上的高強(qiáng)度鋼發(fā)展而來(lái),其涉及的強(qiáng)化方式主要包括細(xì)晶強(qiáng)化,析出強(qiáng)化,固溶強(qiáng)化以及相變強(qiáng)化。從圖中可以看出,第一代AHSS的抗拉強(qiáng)度從傳統(tǒng)高強(qiáng)度無(wú)間隙原子(IF)鋼的300MPa提高到了MART鋼的1600MPa,但強(qiáng)度的提升導(dǎo)致其伸長(zhǎng)率隨之降低,MART鋼的伸長(zhǎng)率僅能達(dá)到10%左右,這也造成了第一代AHSS鋼具有較低的強(qiáng)塑積(10~20GPa·%),難以滿足當(dāng)代汽車工業(yè)對(duì)于汽車輕量化及安全性的考慮,由此,第二代AHSS鋼應(yīng)需求而生。第二代AHSS鋼主要包括高錳TRIP鋼,孿晶誘導(dǎo)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(jìn)高強(qiáng)度用鋼無(wú)論是抗拉強(qiáng)度還是其伸長(zhǎng)率都有所提升,其強(qiáng)塑積可達(dá)到50~70GPa·%[12]。第二代AHSS鋼是將合金元素作為優(yōu)化力學(xué)性能的原料,在冶煉過(guò)程中添加了大量的Mn、Al、Ni、Nb等元素,導(dǎo)致材料成本增加且出現(xiàn)塑性成形難、焊接性能差等問(wèn)題[9]。鑒于此,2007年美國(guó)學(xué)者Krupitzer和Heimbuch率先提出了第三代先進(jìn)高強(qiáng)度汽車用鋼的概念。第三代AHSS鋼要求其強(qiáng)塑積在20%~40%之
【參考文獻(xiàn)】:
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(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼抗拉試樣強(qiáng)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(duì)金屬材料拉伸性能測(cè)試結(jié)果的影響[J]. 李培芬,康赫男,賓遠(yuǎn)紅. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2013(11)
[4]不同拉伸速率對(duì)SUS304不銹鋼室溫拉伸力學(xué)性能的影響[J]. 葉麗燕,李細(xì)鋒,陳軍. 塑性工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]汽車輕量化與高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用[J]. 應(yīng)善強(qiáng),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(shí)捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[7]Al與P對(duì)TRIP鋼固態(tài)相變的影響[J]. 趙愛(ài)民,張宇光,趙征志,張明明,唐荻,李本海. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]Si對(duì)中錳鋼淬火配分組織和性能的影響[J]. 趙暉,時(shí)捷,李楠,王存宇,胡勁,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料研究學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]輕量化技術(shù)在汽車車身上的應(yīng)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(jìn)高強(qiáng)塑性Q-P-T鋼增塑機(jī)制及其動(dòng)態(tài)力學(xué)性能[D]. 王穎.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]氮微合金化0.2C-5Mn鋼組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 張寶光.東北大學(xué) 2016
[2]TRIP780高強(qiáng)鋼動(dòng)態(tài)變形行為的宏微觀研究[D]. 史文超.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3063637
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