隨著社會(huì)對(duì)安全與節(jié)能環(huán)保的逐漸重視,開發(fā)兼具高強(qiáng)度、高塑性的先進(jìn)高強(qiáng)鋼越顯重要。近年來(lái),一種具有超細(xì)貝氏體鐵素體板條及板條間富碳?xì)堄鄪W氏體的高碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼因其超高強(qiáng)度、高塑性以及良好韌性備受人們關(guān)注,但由于制備這種微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼時(shí)間周期時(shí)間較長(zhǎng)以及較高的碳含量導(dǎo)致的其成型性不佳的問(wèn)題,極大地限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。為此,本文設(shè)計(jì)了中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼及其熱處理工藝,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、背散射電子衍射、透射電鏡、X-射線衍射、三維原子探針顯微術(shù)和電子探針等分析測(cè)定手段,研究了合金元素、熱處理工藝及應(yīng)變速率對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼微觀組織及力學(xué)性能的影響,進(jìn)一步揭示了中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼的相變機(jī)理及其高強(qiáng)塑性的微觀機(jī)理。主要研究結(jié)論如下:(1)研究了合金元素Mn和Si含量對(duì)中碳貝氏體鋼回火前后微觀組織與力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著Mn和Si元素含量的提高,熱軋態(tài)組織中殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)增加,組織強(qiáng)度和硬度均增加。經(jīng)過(guò)300⁵00?C回火,屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和低溫韌性均先升高后降低,延伸率逐漸升高,且高M(jìn)n高Si鋼300?C回火后的強(qiáng)韌性最好。低Si鋼回火脆性的...

【文章頁(yè)數(shù)】：149 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 先進(jìn)高強(qiáng)鋼概述
        1.2.1 先進(jìn)高強(qiáng)鋼的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 先進(jìn)高強(qiáng)鋼變形行為研究
    1.3 貝氏體鋼概述
        1.3.1 貝氏體鋼的研究進(jìn)展
        1.3.2 貝氏體鋼的組織對(duì)性能的影響
        1.3.3 微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼
    1.4 影響貝氏體相變的因素
        1.4.1 成分對(duì)貝氏體鋼的組織和性能影響
        1.4.2 工藝對(duì)貝氏體鋼組織與性能影響
        1.4.3 外加磁場(chǎng)對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變的影響
    1.5 金屬的強(qiáng)化和增塑機(jī)制
        1.5.1 強(qiáng)化機(jī)制
        1.5.2 增塑機(jī)制
    1.6 殘余奧氏體的作用及穩(wěn)定性影響因素
        1.6.1 殘余奧氏體的作用
        1.6.2 影響殘余奧氏體穩(wěn)定性的因素
    1.7 本文的研究?jī)?nèi)容與意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 成分設(shè)計(jì)
    2.2 試樣的制備
    2.3 臨界相變溫度確定
    2.4 熱處理工藝及設(shè)備
    2.5 顯微組織觀察與表征
        2.5.1 光學(xué)、掃描電鏡觀察
        2.5.2 透射電鏡觀察
        2.5.3 電子探針元素分布分析
        2.5.4 背散射電子衍射觀察
        2.5.5 殘余奧氏體含量確定
        2.5.6 貝氏體、馬氏體及殘余奧氏體中位錯(cuò)密度的XLPA測(cè)定方法
        2.5.7 三維原子探針斷層分析技術(shù)
    2.6 力學(xué)性能測(cè)試
        2.6.1 拉伸
        2.6.2 沖擊
        2.6.3 硬度
        2.6.4 納米壓痕
第三章 合金成分對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼回火前后微觀組織與力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    3.3 Mn含量對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼回火前后微觀組織與力學(xué)性能影響
        3.3.1 相變溫度
        3.3.2 拉伸性能
        3.3.3 沖擊性能
        3.3.4 顯微組織
        3.3.5 殘余奧氏體含量和組織硬度
        3.3.6 分析與討論
        3.3.7 小結(jié)
    3.4 Si含量對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼回火前后微觀組織與力學(xué)性能影響
        3.4.1 拉伸性能
        3.4.2 沖擊性能
        3.4.3 顯微組織
        3.4.4 殘余奧氏體含量和組織硬度
        3.4.5 析出粒子的表征
        3.4.6 分析與討論
        3.4.7 小結(jié)
第四章 中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼等溫處理的微觀組織與力學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 相變顯微組織
        4.3.2 殘余奧氏體含量及組織硬度
        4.3.3 拉伸性能
    4.4 分析與討論
        4.4.1 等溫時(shí)間對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼組織與性能的影響
        4.4.2 等溫溫度對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼組織與性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼等溫相變的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 相變顯微組織
        5.3.2 殘余奧氏體含量和組織硬度
        5.3.3 貝氏體和殘余奧氏體中碳分布
    5.4 分析與討論
        5.4.1 磁場(chǎng)對(duì)貝氏體相變的影響
        5.4.2 磁場(chǎng)對(duì)殘余奧氏體含量的影響
        5.4.3 磁場(chǎng)對(duì)貝氏體和殘余奧氏體中碳分布的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼的Q&P工藝研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.3.1 相變顯微組織
        6.3.2 殘余奧氏體含量和組織硬度
        6.3.3 拉伸性能
    6.4 分析與討論
    6.5 本章小結(jié)
第七章 高應(yīng)變速率下中碳微納結(jié)構(gòu)貝氏體鋼的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及變形機(jī)制
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        7.3.1 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
        7.3.2 殘余奧氏體對(duì)塑性的影響
        7.3.3 應(yīng)變速率對(duì)斷口形貌的影響規(guī)律分析
        7.3.4 應(yīng)變速率對(duì)顯微組織的影響規(guī)律分析
        7.3.5 應(yīng)變速率對(duì)貝氏體/馬氏體及殘余奧氏體中平均位錯(cuò)密度的影響
    7.4 討論
    7.5 小結(jié)
第八章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)研究成果
附錄



本文編號(hào)：3863345