本文關(guān)鍵詞：熱處理工藝對(duì)AerMet100鋼微觀組織及靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響規(guī)律研究

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【摘要】：Aermet100鋼具有超高的強(qiáng)度和良好的韌性，有望用于鉆地彈殼體等領(lǐng)域。當(dāng)材料承受動(dòng)態(tài)載荷時(shí)，材料的力學(xué)行為和內(nèi)部的微觀組織變化不同于準(zhǔn)靜態(tài)變形。因此，本文對(duì)Aermet100鋼的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期對(duì)其在武器裝備上的應(yīng)用提供理論支持。 通過改變熱處理的加熱溫度、冷卻方式、保溫時(shí)間等因素，對(duì)Aermet100鋼進(jìn)行不同工藝的熱處理實(shí)驗(yàn)，隨后對(duì)材料的微觀組織和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為進(jìn)行分析，獲得最佳的熱處理工藝條件。然后利用帶有加熱裝置的分離式Hopkinson壓桿裝置研究Aermet100鋼在不同溫度及不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，獲得應(yīng)變率及溫度對(duì)Aermet100鋼動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及微觀組織的影響規(guī)律，獲得動(dòng)態(tài)下最佳的熱處理工藝條件，并初步探索Aermet100鋼在高溫高應(yīng)變率下的斷裂機(jī)制以及絕熱剪切帶的演化過程。 四種溫度淬火后試樣進(jìn)行482℃回火，回火組織為回火馬氏體、未溶碳化物、少量孿晶及逆轉(zhuǎn)奧氏體，在850℃淬火后未溶碳化物較870℃、885℃、900℃淬火后要多、尺寸大，885℃淬火后回火試樣具有最好的靜態(tài)力學(xué)性能，確定最佳淬火溫度為885℃。885℃淬火，不同溫度回火時(shí)，隨著回火溫度的升高材料強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在回火溫度482℃時(shí)出現(xiàn)最大值；600℃回火時(shí)強(qiáng)度最低，塑性及沖擊吸收功有一定的提高。通過比較，在482℃回火時(shí)，Aermet100鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能，故而確定最終的熱處理工藝為885℃油淬（1h）+（-80℃）深冷處理（1h）+482℃回火（5h）。 室溫動(dòng)態(tài)加載條件下，，在應(yīng)變率為1000~4200s-1范圍內(nèi)， Aermet100鋼對(duì)應(yīng)變率不敏感，但隨溫度的升高流變應(yīng)力有著一定的下降。通過研究淬火溫度、淬火方式、深冷處理及回火溫度對(duì)材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響規(guī)律得出最佳的熱處理工藝為885℃淬火（1h）+油淬+深冷處理（-80℃，1h）+482℃回火（5h），與靜態(tài)下最佳的熱處理工藝一致。材料的斷裂形式均是剪切斷裂，斷口表面有拉長(zhǎng)韌窩，說明在高應(yīng)變率下Aermet100鋼仍為塑性斷裂。 高溫動(dòng)態(tài)加載條件下，Aermet100鋼表現(xiàn)出一定的熱軟化效應(yīng)和應(yīng)變率硬化效應(yīng)，在壓縮過程中，剪切帶易在圓柱試樣兩端的底端面萌生，然后沿著最大應(yīng)力方向向前擴(kuò)展，剪切帶與中心軸線呈45°，剪切帶呈現(xiàn)白亮帶特征。溫度對(duì)絕熱剪切帶的形成有促進(jìn)作用，能夠減小出現(xiàn)絕熱剪切帶的臨界應(yīng)變，也使出現(xiàn)絕熱剪切帶的區(qū)域變多；應(yīng)變率增大能促剪切帶的萌生和擴(kuò)展。
【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】：2015
【分類號(hào)】：TG161;TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊小紅;張士宏;王忠堂;張路寧;馮斌;;AerMet100超高強(qiáng)度鋼熱變形行為[J];塑性工程學(xué)報(bào);2007年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 汪向榮;AerMet100鋼熱變形行為與熱處理組織性能及其第一性原理表征[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：1252508