發(fā)布時(shí)間：2021-10-23 20:51

　　21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的工業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅速,人們對(duì)鋼鐵材料的性能要求也隨之更加嚴(yán)格,因此開發(fā)出具有高強(qiáng)度兼具有高塑性的高性能鋼,具有重要意義。本文選取24CSiMnNiCrMoV低碳合金鋼作為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行QPT熱處理,采用OM、SEM、TEM、XRD、EDS以及拉伸實(shí)驗(yàn)等方法,研究熱處理工藝參數(shù)對(duì)材料微觀組織及力學(xué)性能的影響,進(jìn)而揭示其強(qiáng)韌化機(jī)制。將低碳合金加熱至900℃完全奧氏體化保溫30 min,于240℃鹽浴溶液中進(jìn)行等溫淬火5 min,隨后在280℃³60℃溫度區(qū)間進(jìn)行回火配分60 min,最后水冷至室溫。研究回火配分溫度對(duì)低碳合金鋼組織和性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著回火配分溫度的升高,實(shí)驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度逐漸降低,抗拉強(qiáng)度先降低后升高,而延伸率則呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)在回火配分溫度為340℃時(shí),實(shí)驗(yàn)鋼的力學(xué)性能達(dá)到最佳配合,即抗拉強(qiáng)度為1806 MPa,屈服強(qiáng)度為1495 MPa,延伸率為17.7%,強(qiáng)塑積可達(dá)32.92 GPa·%。與傳統(tǒng)QT工藝相比,強(qiáng)塑積提高了約75%。強(qiáng)韌化性能隨溫度的變化規(guī)律與實(shí)驗(yàn)鋼獲得由板條貝氏體、馬氏體、殘余奧氏體和碳... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

下貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制及組織特征示意圖

穩(wěn)態(tài)的殘余奧氏體相，貝氏體相的體積分?jǐn)?shù)一般在25~40%之間，鐵素體相的體積分?jǐn)?shù)一般為50~60%、亞穩(wěn)態(tài)殘余奧氏體相的體積分?jǐn)?shù)為5~15%。貝氏體相的存在保證了TRIP鋼的強(qiáng)度，鐵素體在TRIP鋼受力變形過(guò)程中可以優(yōu)先變形緩解貝氏體的應(yīng)力集中，對(duì)于材料塑性有一定幫助，殘余奧氏體在受力變形過(guò)程中會(huì)發(fā)生“相變誘發(fā)塑性TRIP”效應(yīng)，可以一定的提高其塑性。這種多相組織使TRIP鋼擁有較好的屈服抗拉強(qiáng)度的同時(shí)更具有高的塑性，是先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼。對(duì)試樣進(jìn)行單向拉伸變形時(shí)，使其發(fā)生殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變-相變誘發(fā)塑性效應(yīng)如圖1.2所示：試樣在拉伸過(guò)程中，施加的拉伸應(yīng)力會(huì)使其發(fā)生形變，形變位置的殘余奧氏體作為軟相會(huì)優(yōu)先變形從而引發(fā)向馬氏體相轉(zhuǎn)變，由于殘余奧氏體含碳量較高，所以轉(zhuǎn)變成的馬氏體為高碳馬氏體，高碳馬氏體強(qiáng)度較高，在變形位置會(huì)產(chǎn)生相變強(qiáng)化效應(yīng)，致使變形位置的強(qiáng)度比未發(fā)生變形部位的強(qiáng)度更高，以至于局部變形得到抑制。繼續(xù)施加應(yīng)力發(fā)生變形部位會(huì)向未發(fā)生馬氏體相變的位置轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致相變誘發(fā)塑性效應(yīng)繼續(xù)向變形靠后的位置轉(zhuǎn)移。在對(duì)試樣進(jìn)行單向拉伸的整個(gè)過(guò)程中，因?yàn)閵W氏體受到應(yīng)力產(chǎn)生變形從而發(fā)生馬氏體相變的現(xiàn)象會(huì)交替出現(xiàn)在不同部位，連續(xù)的發(fā)生局部受力產(chǎn)生變形-馬氏體相變產(chǎn)生強(qiáng)化-變形繼續(xù)向后轉(zhuǎn)移的過(guò)程，規(guī)避了局部應(yīng)力集中使變形在某一位置持續(xù)增加以至于最后引發(fā)頸縮，對(duì)材料的塑性有很大改善。TRIP鋼中的形變誘發(fā)馬氏體相變效應(yīng)，在實(shí)際生活應(yīng)用中，對(duì)于材料塑性以及使用壽命的改善是及其明顯的，可以延緩受力變形過(guò)程中產(chǎn)生的局部應(yīng)力集中，抑制微裂紋的產(chǎn)生。圖1.2相變誘發(fā)塑性效應(yīng)示意圖[20]

第1章緒論5長(zhǎng)，并且高的碳含量還會(huì)影響材料的焊接性，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重制約著其在工業(yè)中的應(yīng)用。降低鋼中的碳含量制備低碳超細(xì)納米貝氏體鋼不僅可以縮短其轉(zhuǎn)變時(shí)間，還可以改善鋼的焊接性能，使其制作工藝和利用價(jià)值都可滿足工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。圖1.3為燕山大學(xué)馮瑩等人[25]利用模擬手段對(duì)兩種含有鋁元素和不含鋁元素的低碳無(wú)碳化物貝氏體鋼測(cè)試計(jì)算出的等溫轉(zhuǎn)變（TTT）曲線。結(jié)果表明兩種低碳鋼在Ms點(diǎn)以上下貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間等溫貝氏體轉(zhuǎn)變的完成時(shí)間都控制在了3個(gè)小時(shí)以內(nèi)。說(shuō)明降低鋼中的碳含量可以有效加速貝氏體的轉(zhuǎn)變，縮短等溫轉(zhuǎn)變時(shí)間，極大簡(jiǎn)化了加工工藝，降低其制造成本。圖1.3等溫轉(zhuǎn)變（TTT）曲線：（a）為無(wú)鋁鋼；（b）為含鋁鋼

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]低碳含量無(wú)碳化物貝氏體鋼的強(qiáng)韌化及低周疲勞行為研究[D]. 周騫.燕山大學(xué) 2015

碩士論文
[1]無(wú)碳化物貝氏體鋼的顯微組織、力學(xué)性能和疲勞裂紋擴(kuò)展行為[D]. 馮瑩.燕山大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3453898