發(fā)布時(shí)間：2024-04-16 04:11

　　為了更有效地利用索氏體組織具有的超細(xì)片層結(jié)構(gòu)提升彈簧鋼的性能,本文以熱軋高碳鋼卷板為研究對(duì)象,采用控制冷卻的思路模擬了鉛浴等溫淬火工藝,并成功實(shí)現(xiàn)了材料的索氏體化。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)電子背散射衍射(EBSD)和透射電鏡(TEM)等分析手段研究了索氏體化后的鋼板在冷軋過(guò)程中的組織演變規(guī)律,通過(guò)測(cè)試材料在不同狀態(tài)下的力學(xué)性能,揭示了索氏體鋼在冷軋大應(yīng)變下的強(qiáng)化機(jī)理,并在索氏體結(jié)構(gòu)中引入Cu作為第二相強(qiáng)化顆粒,結(jié)合索氏體化工藝控制其析出行為,進(jìn)一步提升了索氏體彈簧鋼的強(qiáng)度。本文的主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:1、使用金屬材料相圖計(jì)算軟件JMatPro以及Gleeble 3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)兩種熱軋高碳鋼(1#:SAE 1078;2#:SK 85)的相變點(diǎn)和過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)行分析,確定了控制冷卻的索氏體化工藝。研究表明,隨著等溫溫度的降低,珠光體片層間距和滲碳體片層厚度逐漸減小,兩種材料在450°C以下溫度等溫淬火可獲得片層間距細(xì)小的索氏體。等溫溫度升高,珠光體片層間距的增加主要由來(lái)自于滲碳體的粗化,在較高溫度等溫時(shí)出現(xiàn)了粗大的短棒狀滲碳體。2、綜合考慮珠光體轉(zhuǎn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 彈簧鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀及展望
        1.1.1 彈簧鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀
        1.1.2 彈簧鋼的發(fā)展方向
    1.2 卷簧的生產(chǎn)工藝
        1.2.1 卷簧的生產(chǎn)工藝流程
        1.2.2 卷簧材料的索氏體化工藝
        1.2.3 卷簧材料的冷軋加工
    1.3 索氏體鋼的變形研究
        1.3.1 索氏體鋼在應(yīng)變過(guò)程中的受力分析
        1.3.2 索氏體鋼在應(yīng)變下的加工硬化現(xiàn)象研究
    1.4 索氏體鋼在冷軋過(guò)程中組織演變的研究
        1.4.1 索氏體鋼冷軋應(yīng)變下的組織演化規(guī)律
        1.4.2 索氏體鋼在大應(yīng)變下滲碳體分解的研究現(xiàn)狀
    1.5 索氏體鋼中析出相研究
    1.6 本文研究的意義和內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 材料設(shè)計(jì)及制備
        2.1.1 材料成分設(shè)計(jì)
        2.1.2 熱模擬試驗(yàn)
        2.1.3 索氏體化工藝試驗(yàn)
        2.1.4 冷軋?jiān)囼?yàn)
    2.2 微觀結(jié)構(gòu)表征及性能測(cè)試
        2.2.1 OM和SEM觀察
        2.2.2 TEM觀察
        2.2.3 XRD分析
        2.2.4 EBSD分析
    2.3 材料性能測(cè)試與分析
        2.3.1 拉伸性能測(cè)試及斷口分析
        2.3.2 硬度測(cè)試
第三章 高碳鋼索氏體化工藝研究
    3.1 相變臨界點(diǎn)及索氏體化工藝參數(shù)設(shè)定
        3.1.1 相變臨界點(diǎn)的測(cè)定
        3.1.2 等溫溫度的設(shè)定
    3.2 顯微組織表征
    3.3 珠光體片層間距模型探討
        3.3.1 界面能
        3.3.2 晶核形狀
        3.3.3 片層間距
        3.3.4 片層間距模型的驗(yàn)證
    3.4 力學(xué)性能測(cè)試與分析
        3.4.1 力學(xué)性能測(cè)試
        3.4.2 拉伸斷口觀察
    3.5 結(jié)論
第四章 冷軋變形和烘烤過(guò)程中高碳鋼的組織演化及其力學(xué)行為
    4.1 冷軋變形材料
    4.2 索氏體組織在冷軋變形下的演變
        4.2.1 索氏體形貌的變化
        4.2.2 鐵素體晶粒取向的演變規(guī)律
            4.2.2.1 XRD分析
            4.2.2.2 EBSD分析
    4.3 索氏體鋼在冷軋變形下的力學(xué)性能
        4.3.1 不同壓下率下索氏體鋼的力學(xué)性能特征
        4.3.2 拉伸斷口觀察
    4.4 大變形下的強(qiáng)化機(jī)制探討
    4.5 大變形下烘烤時(shí)效硬化研究
    4.6 結(jié)論
第五章 含Cu高碳鋼的索氏體化工藝及其力學(xué)性能
    5.1 相變臨界點(diǎn)及索氏體化工藝參數(shù)設(shè)定
        5.1.1 相變臨界點(diǎn)的測(cè)定
        5.1.2 等溫溫度的設(shè)定
    5.2 顯微組織表征
        5.2.1 索氏體組織分析
        5.2.2 析出相分析
    5.3 Cu析出及對(duì)片層間距的影響
    5.4 力學(xué)性能測(cè)試
        5.4.1 力學(xué)性能測(cè)試
        5.4.2 拉伸斷口觀察
    5.5 結(jié)論
第六章 含Cu索氏體鋼冷軋過(guò)程中的組織演化及力學(xué)行為研究
    6.1 冷軋變形材料
    6.2 含Cu索氏體組織在冷軋變形下的演變
    6.3 含Cu索氏體鋼在冷軋變形下的力學(xué)性能
        6.3.1 不同應(yīng)變量下索氏體鋼的力學(xué)性能特征
        6.3.2 拉伸斷口觀察
    6.4 含Cu索氏體鋼的強(qiáng)化機(jī)制
    6.5 結(jié)論
第七章 結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀博士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文
作者在攻讀博士學(xué)位期間取得的專利和科研成果
致謝



本文編號(hào)：3956428