本文關(guān)鍵詞：新型高強(qiáng)度鋼熱處理與組織性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高強(qiáng)鋼在高應(yīng)變率沖擊環(huán)境中有著十分廣泛的應(yīng)用,本文通過(guò)合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì),自主研發(fā)了三種新型高強(qiáng)鋼,分別為Z鋼、新1#鋼和新2#鋼。對(duì)三種新型高強(qiáng)鋼分別設(shè)計(jì)合理的熱處理工藝,采用光鏡、掃描電鏡和透射電鏡對(duì)材料的微觀組織進(jìn)行觀察與表征,利用準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、壓縮和室溫沖擊裝置來(lái)測(cè)試材料的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能,利用分離式霍普金森壓桿(SHPB)和泰勒桿沖擊裝置測(cè)試了材料在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為,采用LS-DYNA軟件對(duì)泰勒桿沖擊試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬。另外采用激光沖擊強(qiáng)化對(duì)合金鋼的表面進(jìn)行處理。全文主要獲得以下研究結(jié)果:本文在Z鋼淬火+回火的優(yōu)化工藝基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了深冷熱處理和等溫?zé)崽幚砉に?深冷處理的Z鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性配合,屈服強(qiáng)度為1446MPa,抗拉強(qiáng)度為1800MPa,沖擊韌性為61J·cm-2。等溫處理后材料強(qiáng)度降低但塑性提高。新1#和新2#鋼經(jīng)過(guò)優(yōu)化熱處理后,屈服強(qiáng)度分別為1590MPa和1577MPa,抗拉強(qiáng)度分別為1962MPa和1963MPa,沖擊韌性分別為73J·cm-2和82J·cm-2。三種新型高強(qiáng)鋼的斷裂方式為韌性斷裂。三種高強(qiáng)鋼中較優(yōu)強(qiáng)韌性匹配材料的微觀結(jié)構(gòu)均由馬氏體、下貝氏體、析出碳化物和殘余奧氏體構(gòu)成。三種高強(qiáng)鋼在SHPB動(dòng)態(tài)加載條件下均表現(xiàn)出了一定的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng),其中新1#鋼對(duì)應(yīng)變率的變化最敏感。在相同應(yīng)變率(3200s-1)加載條件下,新1#鋼的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度最高,為2300MPa,Z鋼動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度最低,為1600MPa,但Z鋼動(dòng)塑性最優(yōu),Z鋼抵抗絕熱剪切的能力也最強(qiáng)。在泰勒桿沖擊實(shí)驗(yàn)中,每種高強(qiáng)鋼隨著沖擊速度的增加都經(jīng)歷了輕微墩粗、蘑菇狀墩粗、產(chǎn)生剪切裂紋至頭部斷裂的過(guò)程,絕熱剪切帶是引起裂紋產(chǎn)生的主要原因。Z鋼表現(xiàn)出良好的抗沖擊性能。數(shù)值模擬結(jié)果說(shuō)明隨著沖擊速度的增大,Z鋼的速度、加速度和動(dòng)能的變化速率也隨之增加。在本文設(shè)定的激光沖擊強(qiáng)化工藝處理后,高強(qiáng)鋼表面產(chǎn)生了一定的塑性變形層,材料強(qiáng)度有所提高,但塑性有所下降。
【關(guān)鍵詞】：新型高強(qiáng)鋼 熱處理制度 組織結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能 絕熱剪切
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(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】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 超高強(qiáng)度鋼簡(jiǎn)介10-14
• 1.3 超高強(qiáng)度鋼的主要強(qiáng)韌化方法14-17
• 1.4 超高強(qiáng)度鋼的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究17-20
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法21-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21
• 2.2 相變點(diǎn)的測(cè)定21
• 2.3 熱處理工藝的制定21-22
• 2.4 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試22-23
• 2.5 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試23-25
• 2.6 激光表面強(qiáng)化處理25
• 2.7 材料微觀組織觀察25-27
• 第3章Z鋼熱處理工藝及力學(xué)性能研究27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 深冷處理對(duì)Z鋼組織與力學(xué)性能的影響27-34
• 3.3 等溫處理對(duì)Z鋼組織與力學(xué)性能的影響34-45
• 3.4 不同熱處理方法下Z鋼性能對(duì)比研究45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 新 1#和新 2#新型高強(qiáng)鋼的熱處理工藝及力學(xué)性能研究48-63
• 4.1 引言48
• 4.2 新 1#鋼組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究48-53
• 4.3 新 2#鋼組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究53-58
• 4.4 Z鋼、新 1#鋼和新 2#鋼綜合比較分析58-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第5章 超高強(qiáng)度鋼表面強(qiáng)化處理研究63-75
• 5.1 引言63
• 5.2 高強(qiáng)鋼的激光強(qiáng)化處理研究63-67
• 5.3 Ti-5553鈦合金的激光強(qiáng)化處理研究67-73
• 5.4 本章小結(jié)73
• 5.5 研究展望73-75
• 第6章 三種新型高強(qiáng)鋼泰勒桿沖擊試驗(yàn)變形破壞特征研究75-88
• 6.1 引言75
• 6.2 材料宏觀變形結(jié)果75-78
• 6.3 材料微觀組織觀察結(jié)果78-82
• 6.4 泰勒桿沖擊實(shí)驗(yàn)數(shù)值模擬82-87
• 6.5 本章小結(jié)87-88
• 結(jié)論88-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單96-97
• 致謝97

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