高強鋼等溫轉(zhuǎn)變動力學及組織與性能研究
發(fā)布時間:2022-01-04 23:22
本文主要研究Si-Mo-Cr-Mn鋼的微觀組織對宏觀力學性能的影響。通過熱膨脹曲線得到等溫轉(zhuǎn)變動力學曲線(TTT曲線)并計算出不同溫度時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的體積分數(shù),通過動力學計算得到的馬氏體含量與EBSD得到的殘余奧氏體含量推算出貝氏體鐵素體含量,TTT曲線制定熱處理工藝進行試驗后,通過組織與力學性的分析得到最佳工藝。本實驗采用純Fe與其他合金經(jīng)20kg真空中頻感應(yīng)爐熔煉后進行鑄錠、鍛造,得到的鋼板通過退火處理降低硬度后進行加工成拉伸試樣與條狀試樣用于組織觀察力學性能測試。用膨脹法和金相結(jié)合方法測定了TTT曲線和臨界點,Ac3=918.9℃,Ac1=715.5℃,Ms=318.4℃,根據(jù)實驗鋼的TTT曲線設(shè)計了兩種熱處理工藝:將950℃奧氏體化后的實驗鋼空冷到500℃后放入至相同體積的KNO3與NaNO3鹽中(1)進行220、240、260、280、300℃鹽浴進行6h等溫試驗,熱處理后進行拉伸、硬度、沖擊等試驗;(2)進行260℃不同時間的鹽浴等溫,等溫的時間為0、0.6、5、30、60、90、120、240、360min。經(jīng)過對試樣的宏觀力學...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
標準拉伸試樣
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-14-2.2實驗方法2.2.1拉伸試驗此次拉伸試驗使用的是CSS-88500電子萬能試驗機,其最大載荷為500KN。拉伸試驗是指在拉伸載荷時對材料特性的試驗方法。室溫下的拉伸試驗是的一項基礎(chǔ)實驗,從高溫下進行可以到到蠕變數(shù)據(jù)。通過拉伸實驗得到實驗鋼的拉伸強度、屈服強度、伸長率、收縮率等,并可以得到其強塑積進行分析受力與變形的關(guān)系。當拉伸試驗結(jié)束時,立刻用濾紙將拉斷后的試樣斷口包裹好,然后再做下一次試驗,這樣可以防止拉伸斷口氧化。圖2.1標準拉伸試樣2.2.2沖擊試驗實驗所使用的儀器為CBD-500,沖擊試驗的原理:是把簡支梁狀態(tài)下的試樣通過能量為300J,擺錘角度為150度的擺錘沖擊將試樣折斷,然后測量試樣所吸收沖擊功的大小一種力學試驗,其主要用來測定把試樣沖斷所消耗的功,因此又叫沖擊韌性試驗,將試樣加工尺寸為10×10×55mm的標準試樣,缺口為寬度、深度2mm,的U型缺口。將標準試樣在沖擊試驗機上沖斷并記錄數(shù)值。沖擊功越大,表明試樣的抗沖擊能力越好。圖2.2U型缺口沖擊式樣
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-18-圖3.1鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線(TTT曲線)通過TTT曲線來設(shè)計相應(yīng)的熱處理方式,是因為TTT曲線能夠表示在等溫轉(zhuǎn)變的過程中各種因素的線性規(guī)律。3.2等溫轉(zhuǎn)變動力學分析與計算鋼中貝氏體轉(zhuǎn)變需要在等溫條件下進行,而鋼中馬氏體轉(zhuǎn)變是在不斷降溫的非恒溫條件下進行的。由此可見,馬氏體轉(zhuǎn)變量是溫度的函數(shù),而與等溫時間無關(guān)。馬氏體的形成已被廣泛研究,特別是關(guān)于馬氏體的起始溫度Ms[28~30]。相變程度只隨Ms以下溫度的降低而增加,但在相變中斷后,在Ms以下的等溫溫度下,殘余奧氏體中發(fā)生了什么樣的過程,目前還不清楚。在Ta[31]以下重新開始冷卻時,奧氏體發(fā)生熱穩(wěn)定化,抑制了馬氏體的形成。在Ms以下的溫度時貝氏體反應(yīng)更快開始,并且與馬氏體板條存在相鄰區(qū)域貝氏體形核的加速效應(yīng)有關(guān)。此外,在部分馬氏體試樣等溫淬火的一些研究中已經(jīng)報道了殘余奧氏體的等溫分解[32]。然而,相變產(chǎn)物通常沒有詳細說明,或者通常被稱為鐵素體和碳化物[33]。Ms下顯微組織過程的實驗研究增強了我們對鋼中相變的理解,尤其對淬火時相變過程有重要意義。為了在所選擇的退火溫度(Ta)下減小樣品的溫差,只在冷卻的第一階段用氦氣體主動冷卻樣品。在采用冷卻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對低溫貝氏體鋼力學及攪拌磨損性能的影響[J]. 陶浪,吳開明. 鋼鐵研究學報. 2018(02)
[2]鐵路轍叉用貝氏體鋼研究進展[J]. 張福成,楊志南,康杰. 燕山大學學報. 2013(01)
[3]貝氏體鋼的研究現(xiàn)狀和發(fā)展展望[J]. 席光蘭,馬勤. 材料導報. 2006(04)
[4]一種新型低碳貝氏體鋼的研制[J]. 李洪波,劉向東,金寶士,黃志求. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2006(01)
[5]GQ112A鋼CCT圖的測定[J]. 胡怡. 金屬熱處理. 2001(07)
[6]超細組織空冷貝氏體鋼[J]. 李鳳照,敖青,姜江,李慶華,曹麗敏. 金屬熱處理. 1998(01)
[7]硅和少量鉬對Mn-B系貝氏體鋼轉(zhuǎn)變動力學的影響[J]. 黃維剛,方鴻生,鄭燕康. 金屬熱處理. 1997(10)
[8]新型奧—貝組織低合金超高強度鋼的研究[J]. 曲敬信,楊東方,欒道成,邵荷生. 鋼鐵研究學報. 1993(03)
[9]鋼中貝氏體及其力學行為[J]. 康沫狂. 材料科學進展. 1988(03)
[10]殘留奧氏體與鋼的強韌性[J]. 孫堯卿. 金屬熱處理學報. 1982(01)
碩士論文
[1]高碳鋼低溫貝氏體轉(zhuǎn)變行為及回火對組織和性能的影響[D]. 林詩慧.燕山大學 2016
[2]超細貝氏體鋼組織與性能的研究[D]. 劉偉.遼寧工業(yè)大學 2016
[3]中低碳鋼中的低溫貝氏體組織與性能研究[D]. 龍曉燕.燕山大學 2013
[4]熱處理工藝對超高強度貝氏體鋼組織和性能的影響[D]. 萬進.武漢科技大學 2012
[5]低碳貝氏體鋼組織細化及力學性能的改善[D]. 高寬.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3569253
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
標準拉伸試樣
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-14-2.2實驗方法2.2.1拉伸試驗此次拉伸試驗使用的是CSS-88500電子萬能試驗機,其最大載荷為500KN。拉伸試驗是指在拉伸載荷時對材料特性的試驗方法。室溫下的拉伸試驗是的一項基礎(chǔ)實驗,從高溫下進行可以到到蠕變數(shù)據(jù)。通過拉伸實驗得到實驗鋼的拉伸強度、屈服強度、伸長率、收縮率等,并可以得到其強塑積進行分析受力與變形的關(guān)系。當拉伸試驗結(jié)束時,立刻用濾紙將拉斷后的試樣斷口包裹好,然后再做下一次試驗,這樣可以防止拉伸斷口氧化。圖2.1標準拉伸試樣2.2.2沖擊試驗實驗所使用的儀器為CBD-500,沖擊試驗的原理:是把簡支梁狀態(tài)下的試樣通過能量為300J,擺錘角度為150度的擺錘沖擊將試樣折斷,然后測量試樣所吸收沖擊功的大小一種力學試驗,其主要用來測定把試樣沖斷所消耗的功,因此又叫沖擊韌性試驗,將試樣加工尺寸為10×10×55mm的標準試樣,缺口為寬度、深度2mm,的U型缺口。將標準試樣在沖擊試驗機上沖斷并記錄數(shù)值。沖擊功越大,表明試樣的抗沖擊能力越好。圖2.2U型缺口沖擊式樣
內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-18-圖3.1鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線(TTT曲線)通過TTT曲線來設(shè)計相應(yīng)的熱處理方式,是因為TTT曲線能夠表示在等溫轉(zhuǎn)變的過程中各種因素的線性規(guī)律。3.2等溫轉(zhuǎn)變動力學分析與計算鋼中貝氏體轉(zhuǎn)變需要在等溫條件下進行,而鋼中馬氏體轉(zhuǎn)變是在不斷降溫的非恒溫條件下進行的。由此可見,馬氏體轉(zhuǎn)變量是溫度的函數(shù),而與等溫時間無關(guān)。馬氏體的形成已被廣泛研究,特別是關(guān)于馬氏體的起始溫度Ms[28~30]。相變程度只隨Ms以下溫度的降低而增加,但在相變中斷后,在Ms以下的等溫溫度下,殘余奧氏體中發(fā)生了什么樣的過程,目前還不清楚。在Ta[31]以下重新開始冷卻時,奧氏體發(fā)生熱穩(wěn)定化,抑制了馬氏體的形成。在Ms以下的溫度時貝氏體反應(yīng)更快開始,并且與馬氏體板條存在相鄰區(qū)域貝氏體形核的加速效應(yīng)有關(guān)。此外,在部分馬氏體試樣等溫淬火的一些研究中已經(jīng)報道了殘余奧氏體的等溫分解[32]。然而,相變產(chǎn)物通常沒有詳細說明,或者通常被稱為鐵素體和碳化物[33]。Ms下顯微組織過程的實驗研究增強了我們對鋼中相變的理解,尤其對淬火時相變過程有重要意義。為了在所選擇的退火溫度(Ta)下減小樣品的溫差,只在冷卻的第一階段用氦氣體主動冷卻樣品。在采用冷卻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對低溫貝氏體鋼力學及攪拌磨損性能的影響[J]. 陶浪,吳開明. 鋼鐵研究學報. 2018(02)
[2]鐵路轍叉用貝氏體鋼研究進展[J]. 張福成,楊志南,康杰. 燕山大學學報. 2013(01)
[3]貝氏體鋼的研究現(xiàn)狀和發(fā)展展望[J]. 席光蘭,馬勤. 材料導報. 2006(04)
[4]一種新型低碳貝氏體鋼的研制[J]. 李洪波,劉向東,金寶士,黃志求. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2006(01)
[5]GQ112A鋼CCT圖的測定[J]. 胡怡. 金屬熱處理. 2001(07)
[6]超細組織空冷貝氏體鋼[J]. 李鳳照,敖青,姜江,李慶華,曹麗敏. 金屬熱處理. 1998(01)
[7]硅和少量鉬對Mn-B系貝氏體鋼轉(zhuǎn)變動力學的影響[J]. 黃維剛,方鴻生,鄭燕康. 金屬熱處理. 1997(10)
[8]新型奧—貝組織低合金超高強度鋼的研究[J]. 曲敬信,楊東方,欒道成,邵荷生. 鋼鐵研究學報. 1993(03)
[9]鋼中貝氏體及其力學行為[J]. 康沫狂. 材料科學進展. 1988(03)
[10]殘留奧氏體與鋼的強韌性[J]. 孫堯卿. 金屬熱處理學報. 1982(01)
碩士論文
[1]高碳鋼低溫貝氏體轉(zhuǎn)變行為及回火對組織和性能的影響[D]. 林詩慧.燕山大學 2016
[2]超細貝氏體鋼組織與性能的研究[D]. 劉偉.遼寧工業(yè)大學 2016
[3]中低碳鋼中的低溫貝氏體組織與性能研究[D]. 龍曉燕.燕山大學 2013
[4]熱處理工藝對超高強度貝氏體鋼組織和性能的影響[D]. 萬進.武漢科技大學 2012
[5]低碳貝氏體鋼組織細化及力學性能的改善[D]. 高寬.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3569253
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