釩微合金化非調(diào)質(zhì)鋼及定制鍛件技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 21:31
定制鋼材與鍛件一體化技術(shù)的應(yīng)用是汽車鍛件的重要發(fā)展趨勢(shì)。本文以不同V含量(0~0.45%)的微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼為研究對(duì)象,以非調(diào)質(zhì)鋼及鍛件的組織性能調(diào)控為目標(biāo),首先分析研究了非調(diào)質(zhì)鋼的熱變形及相變行為、鍛造加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律、熱變形工藝參數(shù)特別是鍛后控制冷卻工藝對(duì)微觀組織的影響規(guī)律,同時(shí)研究了控鍛控冷后碳氮化釩的析出行為,探討了進(jìn)一步提高非調(diào)質(zhì)鋼疲勞性能的技術(shù)途徑,以期為鍛件組織性能調(diào)控及鍛造生產(chǎn)工藝制定提供理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在此研究基礎(chǔ)上,以某車型連桿和轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件為例,成功地進(jìn)行了鍛件組織性能的定制化調(diào)控工業(yè)實(shí)踐。主要研究結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)如下:采用熱模擬試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行熱壓縮變形實(shí)驗(yàn),研究了不同V含量非調(diào)質(zhì)鋼的熱變形行為及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程,獲得了真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線和奧氏體形變激活能,并建立了熱變形方程;明確了V對(duì)奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的作用機(jī)制,即V對(duì)形變奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的抑制作用主要來自固溶V原子的拖曳作用;獲得了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸與Zener-Hollomon參數(shù)Z之間的定量關(guān)系式。利用熱模擬試驗(yàn)機(jī)和熱膨脹儀,獲得了實(shí)驗(yàn)料的動(dòng)態(tài)過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線),結(jié)果表明鋼中...
【文章來源】:鋼鐵研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 選題背景
1.2 非調(diào)質(zhì)鋼技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀
1.2.1 非調(diào)質(zhì)鋼的合金化
1.2.2 非調(diào)質(zhì)鋼的組織強(qiáng)韌化
1.2.3 非調(diào)質(zhì)鋼的控鍛控冷
1.3 非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)應(yīng)用情況
1.3.1 非調(diào)質(zhì)鋼的長(zhǎng)壽命化
1.3.2 非調(diào)質(zhì)鋼的低成本化
1.3.3 非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用
1.4 非調(diào)質(zhì)鋼及鍛件的定制化技術(shù)
1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 微觀組織分析
2.2.2 力學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 疲勞性能測(cè)試
第三章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的熱變形及相變行為
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線
3.3.2 奧氏體形變激活能及熱變形方程
3.3.3 奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
3.3.4 奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸
3.3.5 動(dòng)態(tài)CCT曲線
3.4 結(jié)論
第四章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的組織演變
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 奧氏體晶粒長(zhǎng)大行為
4.3.2 加熱溫度對(duì)組織的影響
4.3.3 形變溫度對(duì)組織的影響
4.3.4 形變量對(duì)組織的影響
4.3.5 冷卻速度對(duì)組織的影響
4.3.6 等溫處理對(duì)組織的影響
4.4 結(jié)論
第五章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能特征
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 顯微硬度與微觀組織參數(shù)
5.3.2 析出相的結(jié)構(gòu)及尺寸
5.3.3 力學(xué)性能
5.4 討論
5.5 結(jié)論
第六章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的疲勞性能研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.3.1 微觀組織與力學(xué)性能
6.3.2 疲勞性能
6.3.3 疲勞斷口形貌
6.3.4 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
6.3.5 組織對(duì)疲勞性能的影響
6.4 討論
6.5 結(jié)論
第七章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼鍛件的定制化生產(chǎn)實(shí)踐
7.1 引言
7.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
7.3 鍛件服役工況有限元分析
7.3.1 某轎車連桿輕量化設(shè)計(jì)及高周疲勞有限元分析
7.3.2 某SUV車轉(zhuǎn)向節(jié)服役條件數(shù)值模擬分析
7.4 鍛件工業(yè)試制結(jié)果與分析
7.4.1 某轎車連桿
7.4.2 某SUV車轉(zhuǎn)向節(jié)
7.5 結(jié)論
第八章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
博士期間發(fā)表論文、申請(qǐng)專利及參加科研課題情況
博士論文創(chuàng)新性
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)汽車輕量化的高強(qiáng)度鋼使用動(dòng)向及機(jī)械特性[J]. 金英錫,呂曉東. 汽車工藝與材料. 2015(10)
[2]脹斷連桿用中碳非調(diào)質(zhì)鋼的析出強(qiáng)化行為[J]. 陳思聯(lián),趙曉麗,惠衛(wèi)軍,戴觀文,董瀚. 鋼鐵. 2015(07)
[3]我國汽車板生產(chǎn)現(xiàn)狀及展望[J]. 李光瀛,馬鳴圖. 軋鋼. 2014(04)
[4]節(jié)能低成本高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)鋼的研發(fā)[J]. 陳思聯(lián),惠衛(wèi)軍,王連海,戴觀文,董瀚. 鋼鐵. 2014(06)
[5]Phase Transformation under Continuous Cooling Conditions in Medium Carbon Microalloyed Steels[J]. Manuel Gomez,Lucia Rancel,Esther Escudero,Sebastian F.Medina. Journal of Materials Science & Technology. 2014(05)
[6]汽車用非調(diào)質(zhì)鋼的研究進(jìn)展[J]. 陳蘊(yùn)博,馬鳴圖,王國棟. 中國工程科學(xué). 2014(02)
[7]V-Nb-(Ti)微合金化鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大的動(dòng)力學(xué)[J]. 丁志敏,方建飛,梁博,閻穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(S1)
[8]Influence of Cr, Mn and Mo Addition on Structure and Properties of V Microalloyed Medium Carbon Steels[J]. Abdunnaser Fadel,Dragomir Glii,Nenad Radovi,Djordje Drobnjak. Journal of Materials Science & Technology. 2012(11)
[9]F35MnVN非調(diào)質(zhì)鋼熱變形中流動(dòng)應(yīng)力模型[J]. 李君飛,王進(jìn),安鈺坤. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S1)
[10]非調(diào)質(zhì)鋼38MnVS奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究[J]. 劉攀,劉榮佩,魏元生,惠衛(wèi)軍,雍岐龍,包耀宗. 特殊鋼. 2012(02)
本文編號(hào):3354264
【文章來源】:鋼鐵研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 選題背景
1.2 非調(diào)質(zhì)鋼技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀
1.2.1 非調(diào)質(zhì)鋼的合金化
1.2.2 非調(diào)質(zhì)鋼的組織強(qiáng)韌化
1.2.3 非調(diào)質(zhì)鋼的控鍛控冷
1.3 非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)應(yīng)用情況
1.3.1 非調(diào)質(zhì)鋼的長(zhǎng)壽命化
1.3.2 非調(diào)質(zhì)鋼的低成本化
1.3.3 非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用
1.4 非調(diào)質(zhì)鋼及鍛件的定制化技術(shù)
1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 微觀組織分析
2.2.2 力學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 疲勞性能測(cè)試
第三章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的熱變形及相變行為
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線
3.3.2 奧氏體形變激活能及熱變形方程
3.3.3 奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
3.3.4 奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸
3.3.5 動(dòng)態(tài)CCT曲線
3.4 結(jié)論
第四章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的組織演變
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 奧氏體晶粒長(zhǎng)大行為
4.3.2 加熱溫度對(duì)組織的影響
4.3.3 形變溫度對(duì)組織的影響
4.3.4 形變量對(duì)組織的影響
4.3.5 冷卻速度對(duì)組織的影響
4.3.6 等溫處理對(duì)組織的影響
4.4 結(jié)論
第五章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能特征
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 顯微硬度與微觀組織參數(shù)
5.3.2 析出相的結(jié)構(gòu)及尺寸
5.3.3 力學(xué)性能
5.4 討論
5.5 結(jié)論
第六章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼的疲勞性能研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.3.1 微觀組織與力學(xué)性能
6.3.2 疲勞性能
6.3.3 疲勞斷口形貌
6.3.4 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
6.3.5 組織對(duì)疲勞性能的影響
6.4 討論
6.5 結(jié)論
第七章 釩微合金化中碳非調(diào)質(zhì)鋼鍛件的定制化生產(chǎn)實(shí)踐
7.1 引言
7.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
7.3 鍛件服役工況有限元分析
7.3.1 某轎車連桿輕量化設(shè)計(jì)及高周疲勞有限元分析
7.3.2 某SUV車轉(zhuǎn)向節(jié)服役條件數(shù)值模擬分析
7.4 鍛件工業(yè)試制結(jié)果與分析
7.4.1 某轎車連桿
7.4.2 某SUV車轉(zhuǎn)向節(jié)
7.5 結(jié)論
第八章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
博士期間發(fā)表論文、申請(qǐng)專利及參加科研課題情況
博士論文創(chuàng)新性
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)汽車輕量化的高強(qiáng)度鋼使用動(dòng)向及機(jī)械特性[J]. 金英錫,呂曉東. 汽車工藝與材料. 2015(10)
[2]脹斷連桿用中碳非調(diào)質(zhì)鋼的析出強(qiáng)化行為[J]. 陳思聯(lián),趙曉麗,惠衛(wèi)軍,戴觀文,董瀚. 鋼鐵. 2015(07)
[3]我國汽車板生產(chǎn)現(xiàn)狀及展望[J]. 李光瀛,馬鳴圖. 軋鋼. 2014(04)
[4]節(jié)能低成本高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)鋼的研發(fā)[J]. 陳思聯(lián),惠衛(wèi)軍,王連海,戴觀文,董瀚. 鋼鐵. 2014(06)
[5]Phase Transformation under Continuous Cooling Conditions in Medium Carbon Microalloyed Steels[J]. Manuel Gomez,Lucia Rancel,Esther Escudero,Sebastian F.Medina. Journal of Materials Science & Technology. 2014(05)
[6]汽車用非調(diào)質(zhì)鋼的研究進(jìn)展[J]. 陳蘊(yùn)博,馬鳴圖,王國棟. 中國工程科學(xué). 2014(02)
[7]V-Nb-(Ti)微合金化鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大的動(dòng)力學(xué)[J]. 丁志敏,方建飛,梁博,閻穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(S1)
[8]Influence of Cr, Mn and Mo Addition on Structure and Properties of V Microalloyed Medium Carbon Steels[J]. Abdunnaser Fadel,Dragomir Glii,Nenad Radovi,Djordje Drobnjak. Journal of Materials Science & Technology. 2012(11)
[9]F35MnVN非調(diào)質(zhì)鋼熱變形中流動(dòng)應(yīng)力模型[J]. 李君飛,王進(jìn),安鈺坤. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S1)
[10]非調(diào)質(zhì)鋼38MnVS奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究[J]. 劉攀,劉榮佩,魏元生,惠衛(wèi)軍,雍岐龍,包耀宗. 特殊鋼. 2012(02)
本文編號(hào):3354264
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