【摘要】：雙相鋼兼有較高的強(qiáng)度、高的碰撞吸收能力與優(yōu)良的成型性能而廣泛用于汽車零部件(如車輪、保險杠、懸掛系統(tǒng)及加強(qiáng)件等)。熱軋雙相鋼與冷軋雙相鋼相比,具有成本低、生產(chǎn)過程簡便、生產(chǎn)規(guī)模大及綜合性能良好的優(yōu)點(diǎn)而成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。研究不同工藝條件下熱軋雙相鋼受外加應(yīng)力作用下變形與斷裂行為及機(jī)理,為高強(qiáng)度熱軋雙相鋼的生產(chǎn)及應(yīng)用提供理論依據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文以熱軋DP600汽車用鋼作為研究對象,借助萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)、光學(xué)顯微鏡(OM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)、疲勞試驗(yàn)機(jī)以及透射電子顯微鏡(TEM)研究了三種不同工藝條件下組織、靜態(tài)拉伸力學(xué)性能、以及不同應(yīng)力比、應(yīng)變幅實(shí)驗(yàn)鋼的疲勞變形與斷裂行為,分析了靜態(tài)拉伸及疲勞變形條件下裂紋的萌生行為和位錯結(jié)構(gòu)演變等,得出的主要結(jié)論如下:(1)實(shí)驗(yàn)鋼在三種工藝下得到的組織均是鐵素體加馬氏體,不同工藝下的鐵素體形態(tài)、晶粒大小和馬氏體含量不同。實(shí)驗(yàn)鋼中也存在少量的夾雜,主要有三角形狀的Si C,球形的Al2O3以及Al2O3和Mn S的復(fù)合夾雜。研究表明,熱軋DP600實(shí)驗(yàn)鋼力學(xué)性能最佳工藝為工藝一其屈服強(qiáng)度為394.9MPa,抗拉強(qiáng)度為641.6MPa,延伸率25.97%,塑性應(yīng)變指數(shù)為0.154。(2)當(dāng)頻率和應(yīng)變幅一定時,應(yīng)力比R=-1與R=-0.1兩組實(shí)驗(yàn)鋼都出現(xiàn)循環(huán)軟化-硬度-軟化現(xiàn)象,但是R=-0.1實(shí)驗(yàn)鋼的疲勞壽命(N=89560)是R=-1的2.6倍;當(dāng)頻率和應(yīng)力比R一定時,ε=0.3%實(shí)驗(yàn)鋼疲勞壽命(N=34489)是ε=0.6%的10.4倍。通過數(shù)據(jù)分析,當(dāng)加載條件相同ε=0.3%,R=-1,f=5Hz時,工藝一條件得到的實(shí)驗(yàn)鋼表現(xiàn)為循環(huán)軟化-硬化-軟化-斷裂現(xiàn)象,而工藝二與工藝三810℃處理實(shí)驗(yàn)鋼都表現(xiàn)為循環(huán)硬化-軟化-斷裂現(xiàn)象,且疲勞壽命降低。(3)實(shí)驗(yàn)鋼在靜態(tài)拉伸變形條件下,隨著應(yīng)變量的增加,在Al2O3(Al2O3/Mn S)夾雜物與鐵素體基體界面處、鐵素體與馬氏體相界面處、鐵素體晶界處萌生微孔。微孔的形成與變形過程中位錯的運(yùn)動、增殖等有關(guān),當(dāng)位錯在夾雜物與基體界面、馬氏體與鐵素體相界面及鐵素體晶界處塞積而產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致大量微孔產(chǎn)生。而實(shí)驗(yàn)鋼在疲勞載荷作用下,微裂紋不僅在實(shí)驗(yàn)鋼表面產(chǎn)生,而且在夾雜物與基體界面處、馬氏體與鐵素體相界面處及鐵素體晶界處產(chǎn)生;裂紋主要是沿著靠近馬氏體島的鐵素體晶界及馬氏體與鐵素體相界面進(jìn)行擴(kuò)展。疲勞斷口分析結(jié)果表明,疲勞斷口分為三個區(qū)域裂紋源、擴(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)。裂紋起裂于實(shí)驗(yàn)鋼表面,但是內(nèi)部存在大量疲勞帶,并有大量微裂紋。
【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】：2018
【分類號】：TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2594092