QP980鋼淬火配分模擬計算及實驗研究
發(fā)布時間:2021-01-05 13:15
QP鋼作為第三代先進高強度汽車用鋼中的一種,具有優(yōu)良的強塑性。與傳統(tǒng)熱連軋產(chǎn)線相比,CSP產(chǎn)線在薄規(guī)格鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)方面具有流程短,能耗低等優(yōu)勢。以Q&P工藝結(jié)合CSP技術(shù)生產(chǎn)低碳微合金汽車用鋼在保證安全性的同時不僅可以實現(xiàn)汽車輕量化,而且節(jié)能減排,符合鋼鐵材料綠色制造的發(fā)展趨勢。本研究以Fe-0.193C-1.702Si-1.953Mn為實驗對象,以Speer等人的CCE模型為理論指導(dǎo),計算出了在Q&P工藝下的最佳淬火溫度和最大殘余奧氏體量分別為232 ℃和18.54%。通過修正馬氏體相變動力學(xué)模型,對常規(guī)CCE模型進行了改進,改進后模型計算的最佳淬火溫度為292 ℃,與實驗結(jié)果吻合,在此溫度下獲得殘余奧氏體量最大。本研究以CCE模型計算數(shù)據(jù)為依據(jù)建立僅包含一般代數(shù)式的簡化模型,該模型可以替代CCE模型進行最佳淬火溫度和最大殘余奧氏體量的計算。通過一維有限差分的方法計算了兩種成分的QP鋼(Fe-0.21C-4.0Mn-1.6Si-1.0Cr和Fe-0.193C-1.953Mn-1.702Si(wt.%))中碳從馬氏體向奧氏體中配分的過程。結(jié)果表明,兩種不同化學(xué)成分在45...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的意義
1.2 Q&P工藝的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景
1.3 淬火-配分(Q&P)工藝
1.3.1 Q&P工藝原理
1.3.2 Q&P工藝的增塑機制
1.3.3 Q&P鋼中合金元素的作用
1.4 馬氏體相變動力學(xué)
1.4.1 KM和BS模型
1.4.2 LV模型
1.5 CCE模型
1.6 CSP熱軋工藝簡介
1.6.1 CSP工藝主要技術(shù)特點及產(chǎn)線
1.6.2 CSP技術(shù)的發(fā)展趨勢
第2章 馬氏體相變及CCE模型
2.1 馬氏體相變
2.1.1 模型比較
2.1.2 TKM模型
2.2 CCE模型的計算
2.2.1 經(jīng)典CCE模型
2.2.2 改進的CCE模型
2.3 CCE模型的簡化
2.3.1 經(jīng)典CCE模型的簡化
2.3.2 改進CCE模型的簡化
2.3.3 化學(xué)成分與殘余奧氏體含量的關(guān)系
2.4 本章小結(jié)
第3章 碳配分動力學(xué)
3.1 前言
3.2 數(shù)值模擬
3.2.1 碳配分動力學(xué)
3.2.2 碳配分的數(shù)值模擬
3.2.3 邊界和界面條件
3.3 模擬結(jié)果與分析
3.3.1 成分0.21C-4.0Mn-1.6Si-1.0Cr的碳配分
3.3.2 成分0.193C-1.953Mn-1.702Si的碳配分
3.4 本章小結(jié)
第4章 一步法Q&P工藝
4.1 前言
4.2 實驗過程
4.2.1 實驗材料
4.2.2 DCCT曲線
4.2.3 熱模擬實驗
4.2.4 XRD實驗
4.2.5 力學(xué)性能實驗
4.3 實驗結(jié)果
4.3.1 殘余奧氏體
4.3.2 力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目
附錄3 CCE模型計算MATLAB程序
附錄4 碳配分計算MATLAB程序
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Si含量及配分處理對Q&P鋼殘留奧氏體量及性能的影響[J]. 袁大勇,尹壘,馬善坤. 金屬熱處理. 2019(03)
[2]包鋼CSP熱軋薄規(guī)格生產(chǎn)工藝研究[J]. 韓玉龍,宋建剛,田榮彬. 軋鋼. 2018(03)
[3]超快冷系統(tǒng)改造及雙相鋼冷卻工藝優(yōu)化[J]. 賈瑞杰,張瑋,張帥. 包鋼科技. 2017(05)
[4]武鋼薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線技術(shù)創(chuàng)新實踐[J]. 王春鋒,李具中,杜秀峰,陳浩,吳維軒,朱志強. 武鋼技術(shù). 2016(06)
[5]不同貝氏體區(qū)等溫溫度下TRIP鋼的組織和性能[J]. 陳斌,趙征志,閆遠,梁江濤,李楓,唐荻. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[6]2015年度我國軋鋼技術(shù)的主要進步[J]. 丁波,羅榮,陳其安. 軋鋼. 2016(03)
[7]國內(nèi)外雙相不銹鋼的應(yīng)用進展[J]. 張文毓,侯世忠. 裝備機械. 2015(03)
[8]一步Q&P工藝對雙馬氏體鋼微觀組織與力學(xué)性能的影響[J]. 李小琳,王昭東. 金屬學(xué)報. 2015(05)
[9]薄板坯連鑄連軋超薄規(guī)格板帶技術(shù)及其應(yīng)用進展[J]. 康永林. 軋鋼. 2015(01)
[10]臨界區(qū)退火對冷軋TRIP鋼組織及力學(xué)性能的影響[J]. 付波,楊王玥,李龍飛. 金屬熱處理. 2015(01)
本文編號:2958730
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的意義
1.2 Q&P工藝的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景
1.3 淬火-配分(Q&P)工藝
1.3.1 Q&P工藝原理
1.3.2 Q&P工藝的增塑機制
1.3.3 Q&P鋼中合金元素的作用
1.4 馬氏體相變動力學(xué)
1.4.1 KM和BS模型
1.4.2 LV模型
1.5 CCE模型
1.6 CSP熱軋工藝簡介
1.6.1 CSP工藝主要技術(shù)特點及產(chǎn)線
1.6.2 CSP技術(shù)的發(fā)展趨勢
第2章 馬氏體相變及CCE模型
2.1 馬氏體相變
2.1.1 模型比較
2.1.2 TKM模型
2.2 CCE模型的計算
2.2.1 經(jīng)典CCE模型
2.2.2 改進的CCE模型
2.3 CCE模型的簡化
2.3.1 經(jīng)典CCE模型的簡化
2.3.2 改進CCE模型的簡化
2.3.3 化學(xué)成分與殘余奧氏體含量的關(guān)系
2.4 本章小結(jié)
第3章 碳配分動力學(xué)
3.1 前言
3.2 數(shù)值模擬
3.2.1 碳配分動力學(xué)
3.2.2 碳配分的數(shù)值模擬
3.2.3 邊界和界面條件
3.3 模擬結(jié)果與分析
3.3.1 成分0.21C-4.0Mn-1.6Si-1.0Cr的碳配分
3.3.2 成分0.193C-1.953Mn-1.702Si的碳配分
3.4 本章小結(jié)
第4章 一步法Q&P工藝
4.1 前言
4.2 實驗過程
4.2.1 實驗材料
4.2.2 DCCT曲線
4.2.3 熱模擬實驗
4.2.4 XRD實驗
4.2.5 力學(xué)性能實驗
4.3 實驗結(jié)果
4.3.1 殘余奧氏體
4.3.2 力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目
附錄3 CCE模型計算MATLAB程序
附錄4 碳配分計算MATLAB程序
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Si含量及配分處理對Q&P鋼殘留奧氏體量及性能的影響[J]. 袁大勇,尹壘,馬善坤. 金屬熱處理. 2019(03)
[2]包鋼CSP熱軋薄規(guī)格生產(chǎn)工藝研究[J]. 韓玉龍,宋建剛,田榮彬. 軋鋼. 2018(03)
[3]超快冷系統(tǒng)改造及雙相鋼冷卻工藝優(yōu)化[J]. 賈瑞杰,張瑋,張帥. 包鋼科技. 2017(05)
[4]武鋼薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線技術(shù)創(chuàng)新實踐[J]. 王春鋒,李具中,杜秀峰,陳浩,吳維軒,朱志強. 武鋼技術(shù). 2016(06)
[5]不同貝氏體區(qū)等溫溫度下TRIP鋼的組織和性能[J]. 陳斌,趙征志,閆遠,梁江濤,李楓,唐荻. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[6]2015年度我國軋鋼技術(shù)的主要進步[J]. 丁波,羅榮,陳其安. 軋鋼. 2016(03)
[7]國內(nèi)外雙相不銹鋼的應(yīng)用進展[J]. 張文毓,侯世忠. 裝備機械. 2015(03)
[8]一步Q&P工藝對雙馬氏體鋼微觀組織與力學(xué)性能的影響[J]. 李小琳,王昭東. 金屬學(xué)報. 2015(05)
[9]薄板坯連鑄連軋超薄規(guī)格板帶技術(shù)及其應(yīng)用進展[J]. 康永林. 軋鋼. 2015(01)
[10]臨界區(qū)退火對冷軋TRIP鋼組織及力學(xué)性能的影響[J]. 付波,楊王玥,李龍飛. 金屬熱處理. 2015(01)
本文編號:2958730
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