【摘要】：在雙相鋼組織與變形的研究中,多以鐵素體-馬氏體鋼為研究對象,對鐵素體-貝氏體雙相鋼的研究較少。作為大變形管線鋼的重要分支,逐漸受到人們的重視。因此,本文通過以X80管線鋼作為研究對象,采用ANSYS有限元數(shù)值模擬方法對此種雙相鋼組織和性能進行模擬,從而依據(jù)最佳的雙相配比及晶粒尺寸和強度,結(jié)合前期研究數(shù)據(jù),對管線鋼研究起到省時、省力、節(jié)省費用的效果,從而為實際生產(chǎn)提供的指導作用。本文首先基于鐵素體-貝氏體雙相鋼的強化機理及強度理論模型及經(jīng)驗公式,分析了晶粒尺寸、固溶元素等因素對材料強度的影響,根據(jù)各影響因素建立了貝氏體-鐵素體雙相鋼數(shù)值模型。其次,選擇ANSYS軟件中適用于鐵素體-馬氏體雙相鋼數(shù)值模擬的相關(guān)參數(shù),模擬鐵素體-貝氏體鋼,進行求解并對誤差進行分析。再次,在有限元模型的基礎(chǔ)上,通過改變貝氏體含量、貝氏體的強度和貝氏體平均晶粒尺寸,分析了各參數(shù)對雙相鋼性能的影響規(guī)律。最后,通過實驗方法,對數(shù)值模擬結(jié)果進行了驗證,從而為生產(chǎn)實踐提供依據(jù)。通過對雙相鋼的數(shù)值模擬得到以下結(jié)論:(1)當貝氏體含量在30%以下時,通過增加鐵素體含量,有助于提高雙相鋼抵抗變形的能力;(2)提高鐵素體強度和適當提高貝氏體強度,都有助于基體強度的提升;(3)當貝氏體平均晶粒尺寸在30μm左右時,可以通過細化晶粒,借助細晶強化作用來提高材料的強度;(4)這一結(jié)論與鐵素體-馬氏體雙相鋼中的連續(xù)長纖維模型相適應;(5)本文試驗結(jié)果表明,模型具有良好的準確性。通過數(shù)值模擬方法分析了各參數(shù)對雙相鋼性能的影響規(guī)律,可以高質(zhì)高效的為生產(chǎn)抵抗變形能力強、基體強度高的雙相鋼提供理論基礎(chǔ),并通過試驗驗證了分析結(jié)果的精確度。
【圖文】：

華南理工大學工程碩士學位論文/s 的冷卻速度冷卻至室溫。同時，采用與以上鋼種相同的化學成分，制備單相貝氏體鋼，作為該雙相鋼各個組份的性能；并通過降得單相鐵素體組織，其熱處理工藝如圖 3-1 所示。

16圖 3-2 拉伸試樣經(jīng)試驗測定，雙相管線鋼和單相貝氏體鋼、鐵素體鋼應力應變曲線如圖 3-3 所定雙相鋼雙相鋼的屈服強度為 427.8 MPa，抗拉強度為 568.9 MPa，單相鐵素體強度為 372.6 MPa，抗拉強度為 528.0 MPa，單相貝氏體的屈服強度為 517.5 強度為 639.5 MPa。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.1

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本文編號：2607945