為突破我國(guó)在高端裝備領(lǐng)域的關(guān)鍵制備工藝技術(shù),發(fā)展高強(qiáng)特厚板勢(shì)在必行。然而,采用傳統(tǒng)的鑄造、軋制及熱處理工藝生產(chǎn)的特厚板依然存在著心部缺陷、厚度方向不均勻性等諸多問(wèn)題,正是這些傳統(tǒng)的特厚板工藝極大程度上限制了特厚板的應(yīng)用與相應(yīng)裝備的制備。為此,探索新的軋制工藝以消除心部缺陷和厚度方向不均勻性、改善高強(qiáng)韌特厚板的塑韌性具有重要意義。本文以低合金高強(qiáng)韌厚鋼板為研究對(duì)象,采用有限元模擬、SEM、TEM、EBSD等實(shí)驗(yàn)方法研究軋制工藝及之后熱處理工藝對(duì)組織性能的影響,通過(guò)對(duì)不同工藝處理后鋼板顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化規(guī)律的揭示,說(shuō)明了工藝參數(shù)的影響和作用,此外還在工廠生產(chǎn)條件下進(jìn)行了軋制工藝的生產(chǎn)研究。研究結(jié)果如下:在考慮動(dòng)態(tài)回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶的基礎(chǔ)上,利用ABAQUS有限元模型計(jì)算結(jié)果,建立了原始奧氏體晶粒和儲(chǔ)能分布在差溫軋制和均溫軋制過(guò)程中的預(yù)測(cè)模型。模型表明,相比于均溫軋制鋼板心部區(qū)域,差溫軋制鋼板心部位置的大變形明顯縮短了靜態(tài)再結(jié)晶孕育期,也促進(jìn)和加快了靜態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。差溫軋制能夠在鋼板心部引入更大的塑性變形和應(yīng)力,能夠有效地促進(jìn)氣孔、裂紋、疏松等點(diǎn)狀缺陷的閉合,同... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：173 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題的意義
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 特厚板概述
        2.1.1 特厚板的特點(diǎn)
        2.1.2 國(guó)內(nèi)外特厚板的發(fā)展現(xiàn)狀
        2.1.3 特厚板的發(fā)展趨勢(shì)
    2.2 高強(qiáng)韌特厚板的成分與微觀組織
        2.2.1 高強(qiáng)韌特厚板的成分體系
        2.2.2 高強(qiáng)韌特厚板的微觀組織
        2.2.3 高強(qiáng)韌特厚板生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題
    2.3 特厚板組織性能控制技術(shù)及其強(qiáng)韌性影響
        2.3.1 大型特厚板坯料制造技術(shù)
        2.3.2 控制軋制
        2.3.3 加速冷卻系統(tǒng)
        2.3.4 熱處理技術(shù)
    2.4 文獻(xiàn)小結(jié)
3 研究?jī)?nèi)容和研究方法
    3.1 研究目的
    3.2 研究?jī)?nèi)容
    3.3 技術(shù)路線(xiàn)
4 軋制工藝對(duì)特厚板軋態(tài)奧氏體組織的影響
    4.1 高強(qiáng)鋼的高溫?zé)嶙冃涡袨檠芯?br>        4.1.1 熱變形真塑性應(yīng)力-真應(yīng)變曲線(xiàn)
        4.1.2 特征應(yīng)力
        4.1.3 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        4.1.4 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶
        4.1.5 流變應(yīng)力模型驗(yàn)證
        4.1.6 材料熱加工圖
    4.2 軋制工藝的數(shù)值模擬研究
        4.2.1 ABAQUS模型的建立
        4.2.2 溫度場(chǎng)和軋制力
        4.2.3 等效塑性應(yīng)變
        4.2.4 壓下率驗(yàn)證
    4.3 軋制過(guò)程中的奧氏體演變
        4.3.1 儲(chǔ)能與晶粒分布模型的建立
        4.3.2 模型結(jié)果與討論
        4.3.3 奧氏體晶粒尺寸驗(yàn)證
    4.4 差溫軋制工藝的工廠驗(yàn)證
        4.4.1 試驗(yàn)材料和方法
        4.4.2 力學(xué)性能
        4.4.3 軋后鋼板探傷
    4.5 本章小結(jié)
5 軋制工藝對(duì)特厚板軋態(tài)強(qiáng)度和塑性的影響機(jī)理
    5.1 試驗(yàn)材料和方法
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.2.1 顯微組織
        5.2.2 拉伸性能
    5.3 軋制工藝對(duì)強(qiáng)度的影響
        5.3.1 大小角度晶界
        5.3.2 碳氮化物析出
    5.4 軋制工藝對(duì)斷面收縮率的影響
        5.4.1 有限元模型建立
        5.4.2 應(yīng)變梯度對(duì)Z向性能的影響
        5.4.3 強(qiáng)度梯度對(duì)Z向性能的影響
        5.4.4 UTR與GTR鋼板的拉伸模擬
    5.5 本章小結(jié)
6 亞溫淬火&回火工藝對(duì)高強(qiáng)度特厚板組織和力學(xué)性能的影響
    6.1 試驗(yàn)材料和方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和工藝
        6.1.2 顯微組織觀察
        6.1.3 力學(xué)性能
    6.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        6.2.1 軋制態(tài)顯微組織
        6.2.2 淬火態(tài)(ICQ)顯微組織
        6.2.3 回火態(tài)(ICQ-T)顯微組織
        6.2.4 厚度方向上的強(qiáng)度均勻性
        6.2.5 力學(xué)性能
        6.2.6 沖擊斷口形貌
        6.2.7 斷裂機(jī)理
    6.3 本章小結(jié)
7 TMCP&回火工藝對(duì)高強(qiáng)度特厚板組織和力學(xué)性能的影響
    7.1 設(shè)計(jì)思路
    7.2 試驗(yàn)材料和方法
    7.3 TMCP&回火工藝對(duì)軋制態(tài)顯微組織的影響
    7.4 TMCP&回火工藝對(duì)回火態(tài)顯微組織的影響
    7.5 TMCP&回火工藝對(duì)力學(xué)性能的影響
    7.6 TMCP&回火工藝對(duì)斷口形貌的影響
    7.7 本章小結(jié)
8 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄A 高強(qiáng)鋼在不同變形工藝下的加工圖Matlab求解程序
附錄B 儲(chǔ)能模型分布的Matlab計(jì)算程序
附錄C 軋制過(guò)程中晶粒尺寸的Matlab計(jì)算程序
附錄D 工業(yè)生產(chǎn)厚/特厚板的軋制參數(shù)
附錄E 工業(yè)生產(chǎn)Q345B系列鋼的力學(xué)性能
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3174756