退火和烘烤對(duì)低碳鋼烘烤硬化性能的影響
本文關(guān)鍵詞:退火和烘烤對(duì)低碳鋼烘烤硬化性能的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對(duì)低碳鋼烘烤硬化性能進(jìn)行了深入的研究,探索了時(shí)效初期其Cottrell氣團(tuán)的形成、高溫下較長時(shí)間烘烤后碳化物沉淀的形成以及退火態(tài)試樣的烘烤硬化性能,分別測(cè)量了其BH值、應(yīng)力—應(yīng)變曲線和內(nèi)耗—溫度譜,并從原子層面揭示其烘烤硬化機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:(1)對(duì)試樣進(jìn)行2%預(yù)變形后,分別在100℃、170℃、200℃和250℃下烘烤0.5 min、1 min、2 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、50 min、100min和200 min,發(fā)現(xiàn)當(dāng)烘烤溫度分別為100℃、170℃和200℃時(shí),其BH值隨烘烤時(shí)間的增加而逐漸增加,當(dāng)烘烤溫度為250℃時(shí),其BH值隨烘烤溫度增加先增加后稍有減少。隨著烘烤溫度的逐漸升高,其應(yīng)力—應(yīng)變曲線上出現(xiàn)非連續(xù)屈服現(xiàn)象的時(shí)間逐漸縮短,且其鋸齒屈服出現(xiàn)。當(dāng)烘烤溫度為100℃、170℃和200℃時(shí),其烘烤硬化機(jī)制為Cottrell氣團(tuán)強(qiáng)化,當(dāng)烘烤溫度為250℃時(shí),其烘烤硬化機(jī)制為Cottrell氣團(tuán)強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化的共同作用。(2)對(duì)試樣分別進(jìn)行2%、4%和6%的預(yù)變形后,在內(nèi)耗爐內(nèi)由15℃以加熱速率為3℃/min加熱到400℃并保溫10 min隨即空冷到室溫,反復(fù)進(jìn)行上述加熱操作5次,發(fā)現(xiàn)當(dāng)預(yù)變形量相同時(shí),隨著烘烤次數(shù)的增加,其BH值逐漸下降且均為正值,說明出現(xiàn)了烘烤硬化現(xiàn)象。當(dāng)烘烤次數(shù)相同時(shí),其BH值隨著預(yù)變形量的增加而逐漸下降。當(dāng)預(yù)變形量相同時(shí),隨著烘烤次數(shù)的增加,其鋸齒狀屈服越來越不明顯,YPE的長度出現(xiàn)縮短的情況,當(dāng)烘烤次數(shù)相同時(shí),其屈服平臺(tái)隨預(yù)變形量的增加而逐漸升高和變短。當(dāng)預(yù)變形量相同時(shí),隨著烘烤次數(shù)的增加,其烘烤硬化機(jī)制均由Cottrell氣團(tuán)強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化共同作用所導(dǎo)致。(3)對(duì)試樣分別在750℃和780℃下分別保溫2 min、5 min和20min并進(jìn)行在水中快速冷卻、在空氣中自然冷卻和在爐內(nèi)隨爐冷卻的不同退火工藝,發(fā)現(xiàn)不同退火工藝下的BH值均為負(fù)值,說明試樣經(jīng)退火后再進(jìn)行預(yù)變形烘烤,出現(xiàn)烘烤軟化現(xiàn)象。當(dāng)退火溫度和冷卻方式相同時(shí),其BH值隨退火時(shí)間的增加而逐漸降低。當(dāng)退火溫度和退火時(shí)間相同時(shí),其BH值隨著退火冷速的增加先快速下降后稍有上升。不同退火工藝下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線均為非連續(xù)屈服現(xiàn)象,當(dāng)退火溫度和退火冷速相同時(shí),其YPE隨著退火時(shí)間的增加出現(xiàn)變短的情況。當(dāng)退火溫度和退火時(shí)間相同時(shí),隨著退火冷速的逐漸增加,其試樣的均勻延伸率出現(xiàn)降低的情況。不同退火工藝下的烘烤硬化機(jī)制均為固溶強(qiáng)化。
【關(guān)鍵詞】:低碳鋼 烘烤硬化 退火 烘烤 內(nèi)耗
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG142.1;TG161
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1. 緒論9-17
- 1.1 引言9
- 1.2 烘烤硬化機(jī)理9-11
- 1.2.1 時(shí)效過程中間隙C原子對(duì)烘烤硬化性能的影響10
- 1.2.2 Cottrell氣團(tuán)的形成對(duì)烘烤硬化性能的影響10-11
- 1.2.3 沉淀強(qiáng)化對(duì)烘烤硬化性能的影響11
- 1.3 內(nèi)耗基本原理11-14
- 1.3.1 Snoek弛豫12-13
- 1.3.2 B弛豫13
- 1.3.3 Snoek-Kê-K?ster弛豫13-14
- 1.4 烘烤硬化機(jī)制的發(fā)展14-15
- 1.4.1 烘烤硬化第一階段的發(fā)展14-15
- 1.4.2 烘烤硬化第二階段的發(fā)展15
- 1.5 烘烤硬化動(dòng)力學(xué)的發(fā)展15-16
- 1.5.1 早期應(yīng)變時(shí)效理論的發(fā)展15-16
- 1.5.2 近期應(yīng)變時(shí)效理論的發(fā)展16
- 1.6 課題的目的和意義16-17
- 2. 實(shí)驗(yàn)材料及方法17-21
- 2.1 引言17
- 2.2 實(shí)驗(yàn)材料17-18
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法18-20
- 2.3.1 退火工藝18
- 2.3.2 烘烤工藝18
- 2.3.3 烘烤硬化(BH)值的測(cè)量18-19
- 2.3.4 內(nèi)耗的測(cè)量19-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 3. 不同烘烤時(shí)間下的烘烤硬化性能21-35
- 3.1 引言21
- 3.2 不同烘烤時(shí)間下的BH值21-23
- 3.3 不同烘烤時(shí)間下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線23-25
- 3.4 不同烘烤時(shí)間下的內(nèi)耗—溫度譜25-29
- 3.4.1 不同烘烤工藝下的Snoek峰29
- 3.4.2 不同烘烤工藝下的SKK峰29
- 3.5 低碳鋼烘烤硬化機(jī)制討論29-33
- 3.5.1 不同烘烤溫度下的烘烤硬化機(jī)制29-30
- 3.5.2 BH值與烘烤時(shí)間的關(guān)系30-33
- 3.6 本章小結(jié)33-35
- 4. 多次烘烤下的烘烤硬化性能35-43
- 4.1 引言35
- 4.2 多次烘烤下的BH值35-36
- 4.3 多次烘烤下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線36-37
- 4.4 多次烘烤下的內(nèi)耗—溫度譜37-41
- 4.4.1 多次烘烤下的背景內(nèi)耗40
- 4.4.2 多次烘烤下的Snoek峰40-41
- 4.4.3 多次烘烤下的SKK峰41
- 4.5 多次烘烤過程中烘烤硬化機(jī)制討論41-42
- 4.6 本章小結(jié)42-43
- 5. 不同退火工藝下的烘烤硬化性能43-54
- 5.1 引言43
- 5.2 不同退火工藝下的BH值43-44
- 5.3 不同退火工藝下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線44-46
- 5.4 不同退火工藝下的內(nèi)耗—溫度譜46-51
- 5.4.1 不同退火工藝下的Snoek峰49-50
- 5.4.2 不同退火工藝下的SKK峰50-51
- 5.5 不同退火工藝下的烘烤硬化機(jī)制討論51-52
- 5.6 本章小結(jié)52-54
- 6. 結(jié)論54-55
- 參考文獻(xiàn)55-57
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況57-58
- 致謝58-59
- 作者簡介59-60
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