本文關(guān)鍵詞：AerMet100鋼熱變形行為及形變熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：AerMet100鋼是一種二次硬化超高強(qiáng)度鋼。本文主要針對此鋼的熱變形行為及回火過程對的組織演變及強(qiáng)韌性能的影響進(jìn)行研究,通過引入形變時效、預(yù)時效、雙時效等新工藝深入探討其組織演變機(jī)理并優(yōu)化材料的綜合力學(xué)性能。通過適當(dāng)?shù)念A(yù)時效+正常時效處理后獲得了較佳的強(qiáng)度與韌性。采用Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對AerMet100鋼進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn),研究其在變形溫度為850~1150℃和應(yīng)變速率為0.01~10s-1條件下的的動態(tài)再結(jié)晶行為。結(jié)果表明:變形溫度的升高與應(yīng)變速率的降低有利于發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析,得到變形激活能Q為402 kJ/mol,同時建立了高溫變形本構(gòu)關(guān)系,動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型、動態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型及晶粒尺寸模型。利用所建立模型對動態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行預(yù)測,得到變形溫度的下降及應(yīng)變速率的增加會推遲動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的規(guī)律與實(shí)際情況一致。對AerMet100鋼進(jìn)行熱變形及形變時效試驗(yàn)。分析了形變時效工藝對馬氏體組織及硬度的影響。結(jié)果表明:隨形變時效溫度升高,馬氏體板條尺寸增大,硬度下降。510℃時的組織長大趨勢被阻礙且硬度有所回升,這是由于發(fā)生了形變誘導(dǎo)析出,彌散的合金析出相釘扎了位錯并阻礙了馬氏體組織的生長。形變時效過程中發(fā)生析出行為的溫度范圍在510℃附近,保溫時間不應(yīng)長于180s。對鍛后AerMet100鋼進(jìn)行多種工藝的回火試驗(yàn),研究了不同工藝參數(shù)及時效過程對組織及力學(xué)性能的影響。460~510℃范圍內(nèi)正常時效,隨著時效溫度的升高馬氏體板條尺寸先減小后增大,強(qiáng)度與硬度均先增大后減小,而沖擊韌性隨溫度升高持續(xù)增大。在480℃時效后的組織最細(xì)小,硬度與抗拉強(qiáng)度均達(dá)到峰值。預(yù)時效+正常時效(510℃×30min,+482℃×5h)處理可以獲得優(yōu)良的強(qiáng)韌性能,其抗拉強(qiáng)度為1946MPa,沖擊功為104J。其原因是由于預(yù)時效過程中510℃高溫促進(jìn)了間隙C原子向馬氏體板條邊界擴(kuò)散,使膜狀A(yù)_R的含量增加,另外由于時效溫度的升高,使Co、Ni原子在M板條邊界富集,提高了膜狀A(yù)_R的穩(wěn)定性,改善了韌性。而30min的高溫保溫時間不至于使析出相M_2C長大并與基體脫離共格關(guān)系,析出強(qiáng)化作用并未減弱。
【關(guān)鍵詞】：二次硬化鋼 熱變形 形變時效 預(yù)時效 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 AerMet100鋼的概述10-13
• 1.2.1 AerMet100鋼的合金化特點(diǎn)10-11
• 1.2.2 AerMet100鋼的強(qiáng)韌化機(jī)理11-13
• 1.3 金屬熱變形行為研究13-16
• 1.3.1 金屬熱變形的軟化機(jī)制14-15
• 1.3.2 動態(tài)再結(jié)晶過程的影響因素15-16
• 1.4 形變時效機(jī)理分析16-18
• 1.4.1 弛豫-析出控制相變（RPC）技術(shù)16-17
• 1.4.2 弛豫過程的析出行為17-18
• 1.4.3 形變時效工藝簡述18
• 1.5 本文研究內(nèi)容及意義18-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20
• 2.2 熱變形實(shí)驗(yàn)方案20-24
• 2.2.1 AerMet100鋼形變時效實(shí)驗(yàn)方案20-22
• 2.2.2 AerMet100鋼熱壓縮實(shí)驗(yàn)方案22-23
• 2.2.3 AerMet100鋼熱處理工藝方案23-24
• 2.3 分析測試方法24-26
• 2.3.1 顯微組織分析24
• 2.3.2 力學(xué)性能分析與測試24-26
• 第3章 AerMet100鋼熱變形行為及本構(gòu)關(guān)系26-33
• 3.1 引言26
• 3.2 AerMet100鋼熱變形真應(yīng)力-應(yīng)變曲線26-27
• 3.3 AerMet100鋼高溫變形本構(gòu)關(guān)系27-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 AerMet100鋼動態(tài)再結(jié)晶行為研究33-46
• 4.1 引言33
• 4.2 動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件33-37
• 4.3 動態(tài)再結(jié)晶模型的建立37-42
• 4.3.1 動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型37-38
• 4.3.2 動態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)模型38-41
• 4.3.3 動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸模型41-42
• 4.4 變形條件對動態(tài)再結(jié)晶的影響42-45
• 4.4.1 變形條件對AerMet100鋼熱變形后顯微組織的影響42-44
• 4.4.2 變形條件對動態(tài)再結(jié)晶行為的影響44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 AerMet100鋼形變時效工藝探索46-51
• 5.1 引言46
• 5.2 形變時效工藝對AerMet100鋼顯微組織的影響46-49
• 5.2.1 形變時效溫度對AerMet100鋼顯微組織的影響46-48
• 5.2.2 形變時效保溫時間對AerMet100鋼顯微組織的影響48-49
• 5.3 形變時效工藝對AerMet100鋼硬度的影響49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第6章 鍛后AerMet100鋼的時效工藝研究51-63
• 6.1 引言51
• 6.2 時效溫度對鍛后AerMet100鋼顯微組織及力學(xué)性能的影響51-54
• 6.2.1 不同時效溫度對鍛后AerMet100鋼的顯微組織影響51-52
• 6.2.2 不同時效溫度對鍛后AerMet100鋼的硬度影響52-53
• 6.2.3 不同時效溫度對鍛后AerMet100鋼的力學(xué)性能的影響53-54
• 6.3 多種時效工藝對AerMet100鋼組織及力學(xué)性能的影響54-58
• 6.3.1 多種時效工藝對AerMet100鋼的顯微組織影響54-55
• 6.3.2 多種時效工藝對AerMet100鋼的力學(xué)性能影響55-56
• 6.3.3 多種時效工藝下AerMet100鋼的沖擊斷口形貌56-58
• 6.3.4 多種時效工藝下AerMet100鋼的奧氏體含量58
• 6.4 預(yù)時效工藝的強(qiáng)韌化機(jī)理分析58-61
• 6.4.1 預(yù)時效對逆轉(zhuǎn)變奧氏體的影響58-60
• 6.4.2 預(yù)時效對析出相的影響60-61
• 6.5 本章小結(jié)61-63
• 第7章 結(jié)論與展望63-66
• 7.1 結(jié)論63-64
• 7.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
• 致謝71-72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 臧爾壽;張厚君;;鈮對共析軌鋼動態(tài)再結(jié)晶的影響[J];物理測試;1990年01期

2 張鴻冰,張斌,柳建韜;鋼中動態(tài)再結(jié)晶力學(xué)測定及其數(shù)學(xué)模型[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2003年07期

3 李龍飛,楊王s，

本文編號：478789