目前,在高速沖擊領(lǐng)域,主要研究的材料是鈦合金、鋁合金以及中碳鋼等材料。但鈦合金、鋁合金等相對鋼鐵材料產(chǎn)量較少且成本較高。鋼鐵材料雖有研究卻集中在中碳鋼上,對鋼鐵材料中的高碳硅錳鋼動態(tài)力學(xué)性能研究報道較少。若能填補此方面空白完善高碳硅錳鋼動態(tài)力學(xué)性能研究,實現(xiàn)高碳硅錳鋼在高速沖擊領(lǐng)域替代中碳鋼甚至鈦合金、鋁合金的目標(biāo),可以有效降低材料使用成本,具有巨大的經(jīng)濟效益。首先,本文通過控制熱處理工藝,研究不同熱處理工藝對高碳硅錳鋼的準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)力學(xué)影響。其次,選定了準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能相近的高碳硅錳鋼和中碳鋼,使用霍普金森桿進行動態(tài)力學(xué)試驗。對比兩者的動態(tài)力學(xué)性能,使用掃描電鏡觀察了兩者組織的差異。分析了造成動態(tài)力學(xué)性能的不同,以及絕熱剪切帶中裂紋形成的原因。最后,在試驗的基礎(chǔ)上,擬合了本文中高碳硅錳鋼和中碳鋼的J-C本構(gòu)模型。高碳硅錳鋼調(diào)質(zhì)處理后存在大量殘留碳化物,其遭到高速沖擊時,殘留碳化物使得應(yīng)變硬化作用更強,動態(tài)強度增幅更高,強度更加穩(wěn)定造成變形更為均勻。實驗鋼調(diào)質(zhì)處理后,部分樣品會存在保留片狀馬氏體形態(tài)的片狀組織,片狀組織在高速沖擊后會傾向于消失,造成強度發(fā)生變化,動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)凹谷,... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 材料在高溫動載荷領(lǐng)域中的使用情況
    1.3 高碳硅錳鋼的特點及其力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
    1.4 動態(tài)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
    1.5 材料動態(tài)力學(xué)性能中的絕熱剪切現(xiàn)象
        1.5.1 絕熱剪切變形中材料的本構(gòu)關(guān)系
        1.5.2 絕熱剪切變形中材料微觀組織
        1.5.3 絕熱剪切變形中材料數(shù)值模擬
        1.5.4 絕熱剪切中實驗裝置研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究目的和意義
第二章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗鋼化學(xué)成分
    2.2 熱處理方案制定
    2.3 試樣過程和方法
        2.3.1 靜態(tài)力學(xué)試驗
        2.3.2 動態(tài)壓縮力學(xué)性能測試
        2.3.3 高溫拉伸力學(xué)試驗
    2.4 顯微組織觀察和表征
        2.4.1 光學(xué)顯微組織觀察
        2.4.2 掃描電鏡（SEM）觀察
    2.5 本章小結(jié)
第三章 實驗鋼中未溶碳化物對動態(tài)力學(xué)性能的作用
    3.1 引言
    3.2 沖擊前實驗材料組織和性能分析
    3.3 沖擊后實驗材料組織和性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 實驗鋼動態(tài)力學(xué)行為后組織和性能變化
    4.1 引言
    4.2 沖擊前實驗材料組織和性能分析
    4.3 沖擊后實驗材料組織和性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗鋼絕熱剪切行為機理研究
    5.1 引言
    5.2 絕熱剪切帶形成機理研究
        5.2.1 屈服強度相同時,實驗鋼絕熱剪切性能研究
        5.2.2 不同淬火溫度,高碳硅錳鋼的絕熱剪切性能研究
        5.2.3 絕熱剪切帶內(nèi)的高溫變形行為
        5.2.4 實驗鋼Johnson-Cook動態(tài)本構(gòu)方程的構(gòu)建
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
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


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3063411