HG785鋼動態(tài)再結(jié)晶與應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為的研究
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【摘要】:高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼由于具有高強(qiáng)度、優(yōu)異的焊接性能等特性,而被廣泛應(yīng)用于大型工程機(jī)械和煤礦機(jī)械中。隨著經(jīng)濟(jì)市場競爭日益激烈,利用Ti替代昂貴的Nb生產(chǎn)新型高鈦高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼HG785鋼,成為鋼鐵企業(yè)發(fā)展的主要趨勢。對HG785鋼的動態(tài)再結(jié)晶及應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為進(jìn)行研究,有助于完善微合金化理論,具有重要的理論意義,此外,還能為實(shí)際生產(chǎn)過程中軋制工藝的制定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 本文利用Gleeble1500型熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī),采用單向壓縮的方式,通過控制變形溫度、變形量、應(yīng)變速率和等溫弛豫時問,研究不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)對HG785鋼動態(tài)再結(jié)晶與應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為的影響;利用OM和SEM觀察奧氏體動態(tài)再結(jié)晶晶粒;利用TEM和EDS分析析出相與位錯,討論了高Ti對動態(tài)再結(jié)晶與應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為的影響,分析了應(yīng)變誘導(dǎo)析出與動態(tài)再結(jié)晶的關(guān)系。 系統(tǒng)地研究了變形溫度、應(yīng)變速率和變形量對HG785鋼動態(tài)再結(jié)晶行為的影響,發(fā)現(xiàn)HG785鋼的動態(tài)再結(jié)晶行為受到強(qiáng)烈抑制。實(shí)驗(yàn)鋼在850℃-1100℃以1s-1的應(yīng)變速率變形30%時,僅產(chǎn)生加工硬化;只有當(dāng)變形溫度提升到1100℃-1150℃,應(yīng)變速率降低至0.01s~0.1s-1,同時變形量達(dá)到或超過60%時,奧氏體晶粒才能發(fā)生完全動態(tài)再結(jié)晶。 根據(jù)Jonas的雙曲線模型,構(gòu)建了描述HG785鋼高溫變形行為的熱變形方程:依據(jù)該熱變形方程,可進(jìn)行變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)力之間關(guān)系的定量計(jì)算。 根據(jù)Zener-HOllomon理論,計(jì)算得到了Z因子模型: 依據(jù)Z因子模型,繪制了HG785鋼的動態(tài)再結(jié)晶圖,有助于正確地制定用于實(shí)際生產(chǎn)的軋制工藝。 根據(jù)不同變形溫度條件下的應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)結(jié)果,繪制了HG785鋼的P-T-T曲線,P-T-T曲線呈典型的“C”形,鼻尖溫度為940℃,表明HG785鋼在940℃軋制時,析出相開始析出的時間最短。繪制了HG785鋼的析出動力學(xué)曲線,析出動力學(xué)曲線呈典型”S”型,依據(jù)析出動力學(xué)曲線可獲得析出相等溫弛豫不同時間后的體積分?jǐn)?shù)。 研究了變形量和等溫弛豫時間對應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為的影響,發(fā)現(xiàn)變形量為60%時的析出相比變形量為40%時的析出相數(shù)量多,,尺寸;等溫弛豫16min后的析出相比等溫弛豫1min后的析出相數(shù)量少,尺寸大;采用60%的大變形量,1min短的等溫弛豫時間,能夠得到多而細(xì)小的(Ti, Nb)(C, N)析出相。
【關(guān)鍵詞】:HG785 鋼 應(yīng)變誘導(dǎo)析出 熱變形方程 動態(tài)再結(jié)晶圖 P-T-T 曲線
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG142.1
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-25
- 1.1 選題背景及意義10-12
- 1.1.1 高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼10-11
- 1.1.2 Ti 微合金化鋼11-12
- 1.2 動態(tài)再結(jié)晶行為12-19
- 1.2.1 動態(tài)再結(jié)晶機(jī)理及影響因素12-17
- 1.2.2 動態(tài)再結(jié)晶研究方法17-18
- 1.2.3 動態(tài)再結(jié)晶研究現(xiàn)狀18-19
- 1.3 應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為19-24
- 1.3.1 應(yīng)變誘導(dǎo)析出機(jī)理及影響因素19-21
- 1.3.2 應(yīng)變誘導(dǎo)析出研究方法21-22
- 1.3.3 應(yīng)變誘導(dǎo)析出研究現(xiàn)狀22-24
- 1.4 研究內(nèi)容與意義24-25
- 1.4.1 研究目的24
- 1.4.2 研究內(nèi)容24-25
- 第2章 試驗(yàn)材料及研究方法25-30
- 2.1 試驗(yàn)材料成分及特點(diǎn)25-26
- 2.2 試驗(yàn)內(nèi)容及方法26-30
- 2.2.1 動態(tài)再結(jié)晶熱模擬試驗(yàn)26-27
- 2.2.2 應(yīng)變誘導(dǎo)析出熱模擬試驗(yàn)27-28
- 2.2.3 試樣制備及顯微組織觀察28-30
- 第3章 HG785 鋼動態(tài)再結(jié)晶行為30-47
- 3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線30-32
- 3.2 金相組織觀察32-34
- 3.3 亞結(jié)構(gòu)觀察34-36
- 3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析36-39
- 3.4.1 試驗(yàn)參數(shù)對真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線的影響36-37
- 3.4.2 試驗(yàn)參數(shù)對顯微組織的影響37-39
- 3.5 討論39-46
- 3.5.1 奧氏體熱變形方程39-42
- 3.5.2 動態(tài)再結(jié)晶臨界條件42-44
- 3.5.3 動態(tài)再結(jié)晶圖44-45
- 3.5.4 高 Ti 對動態(tài)再結(jié)晶的影響45-46
- 3.6 本章小結(jié)46-47
- 第4章 HG785 鋼應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為47-65
- 4.1 應(yīng)力松弛曲線47-49
- 4.2 P-T-T 曲線49
- 4.3 析出動力學(xué)曲線49-50
- 4.4 顯微組織演變規(guī)律50-51
- 4.5 析出相演變規(guī)律51-54
- 4.5.1 未溶第二相52-53
- 4.5.2 應(yīng)變誘導(dǎo)析出相53-54
- 4.6 試驗(yàn)結(jié)果分析54-60
- 4.6.1 析出相形核機(jī)制54
- 4.6.2 試驗(yàn)參數(shù)對顯微組織的影響54-55
- 4.6.3 試驗(yàn)參數(shù)對應(yīng)變誘導(dǎo)析出相的影響55-60
- 4.7 討論60-63
- 4.7.1 析出相與基體的位置關(guān)系60-62
- 4.7.2 高 Ti 對應(yīng)變誘導(dǎo)析出行為的影響62
- 4.7.3 應(yīng)變誘導(dǎo)析出與動態(tài)再結(jié)晶的關(guān)系62-63
- 4.8 本章小結(jié)63-65
- 第5章 結(jié)論與展望65-67
- 5.1 結(jié)論65-66
- 5.2 展望66-67
- 致謝67-68
- 參考文獻(xiàn)68-74
- 附錄 1 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和申請的專利74-75
- 附錄 2 攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目75
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1115376
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