隨著船體、橋梁、建筑、壓力容器以及海洋平臺對結(jié)構(gòu)材料要求的不斷提高,高強度、高塑性、高低溫韌性的鋼板的研發(fā)受到了廣泛關(guān)注。中錳鋼作為第三代先進高強鋼,其優(yōu)良的強度-塑形匹配滿足了上述結(jié)構(gòu)材料的要求。研究表明,其優(yōu)良性能主要得益于對淬火馬氏體組織在鐵素體-奧氏體兩相區(qū)進行退火后得到了在室溫下具有一定穩(wěn)定性的富Mn奧氏體第二相,并由此產(chǎn)生形變誘導(dǎo)塑性（TRIP）效應(yīng)。中錳鋼由于其較高的錳含量和較差的導(dǎo)熱性,降低其焊接性能,而焊接是鋼鐵材料連接的主要方式。在中錳鋼焊接過程中,焊接熱循環(huán)會對熱影響區(qū)（HAZ）的組織和性能產(chǎn)生影響,進而影響中錳鋼的使用性能。因此,弄清焊接過程中熱影響區(qū)的組織演變對性能的影響規(guī)律以獲得中錳鋼最佳的焊接工藝,對中錳鋼的應(yīng)用和推廣起著積極的作用。然而,國內(nèi)外在這方面的研究很少,所以本文通過熱模擬實驗,顯微組織觀察和力學(xué)性能測試,對超低碳5Mn鋼焊接過程中的組織和性能進行了研究。結(jié)果表明:（1）連續(xù)冷卻過程中,馬氏體相變開始溫度（M_s）隨著冷卻速度的增大而降低;峰值溫度為850℃的M_s高于峰值溫度為1320℃的M_s<... 

【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 前言
    1.2 中錳鋼組織和性能的調(diào)控
        1.2.1 初始馬氏體顯微結(jié)構(gòu)對顯微組織和性能的影響
        1.2.2 退火溫度對顯微組織和性能的影響
        1.2.3 退火時間對顯微組織和性能的影響
        1.2.4 加熱速率對顯微組織和性能的影響影響
        1.2.5 冷卻速率對顯微組織和性能的影響
        1.2.6 合金元素對顯微組織和性能的影響
            1.2.6.1 Mn元素的作用
            1.2.6.2 C元素的作用
            1.2.6.3 Al元素的作用
            1.2.6.4 Si元素的作用
    1.3 中錳鋼焊接性研究
    1.4 本文的研究目的和研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 熱模擬膨脹試樣制備
        2.1.2 熱模擬沖擊試樣制備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 切線法測定相變溫度
        2.2.2 杠桿法測相轉(zhuǎn)變量
        2.2.3 顯微組織觀察及測試
        2.2.4 硬度測試
        2.2.5 沖擊實驗
        2.2.6 高溫激光共聚焦掃描電鏡實驗
        2.2.7 實際焊接接頭焊接工藝
            2.2.7.1 手工電弧焊焊接工藝
            2.2.7.2 埋弧焊焊接工藝
第3章 焊接熱循環(huán)對5Mn鋼連續(xù)冷卻過程中馬氏體相變的影響
    3.1 引言
    3.2 SH-CCT曲線的測定
        3.2.1 相轉(zhuǎn)變點的測定
            3.2.1.1 峰值溫度為1320℃,不同冷卻速度下的熱膨脹曲線
            3.2.1.2 峰值溫度為850℃,不同冷卻速度下的熱膨脹曲線
        3.2.2 不同峰值溫度和冷卻速度下的顯微組織
        3.2.3 不同峰值溫度和冷卻速度下的硬度測試
        3.2.4 SH-CCT曲線的繪制
    3.3 焊接熱循環(huán)對5Mn鋼連續(xù)冷卻馬氏體相變速率的影響
    3.4 分析與討論
        3.4.1 焊接熱循環(huán)對馬氏體相變溫度的影響
        3.4.2 焊接熱循環(huán)對5Mn鋼硬度的影響
        3.4.3 焊接熱循環(huán)對馬氏體相變速率的影響
    3.5 小結(jié)
第4章 顯微組織對5Mn鋼焊接熱影響區(qū)沖擊韌性的影響
    4.1 引言
    4.2 5 Mn鋼焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性
    4.3 5 Mn鋼模擬焊接熱影響區(qū)的顯微組織
        4.3.1 金相組織
        4.3.2 EBSD分析模擬焊接熱影響區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.3 模擬焊接熱影響區(qū)殘余奧氏體的體積分數(shù)
        4.3.4 模擬焊接熱影響區(qū)殘余奧氏體的形貌和分布
        4.3.5 Mn,Ni在殘余奧氏體中的分布
        4.3.6 模擬熱影響區(qū)中的馬氏體
    4.4 分析與討論
        4.4.1 有效晶粒尺寸對沖擊韌性的影響
        4.4.2 殘余奧氏體的體積分數(shù)和穩(wěn)定性對沖擊韌性的影響
        4.4.3 相組成對沖擊韌性的影響
    4.5 小結(jié)
第5章 原位觀察5Mn鋼連續(xù)加熱和冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變
    5.1 引言
    5.2 加熱過程中奧氏體逆轉(zhuǎn)變
        5.2.1 加熱過程中逆轉(zhuǎn)變奧氏體形核
        5.2.2 逆轉(zhuǎn)變奧氏體的長大
    5.3 冷卻過程中馬氏體形核與長大
    5.4 小結(jié)
第6章 5Mn鋼實際焊接接頭顯微組織和性能
    6.1 引言
    6.2 焊接接頭裂紋敏感性評價
        6.2.1 焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗
    6.3 手工電弧焊實際焊接接頭性能和顯微組織
        6.3.1 實際焊接接頭綜合性能
        6.3.2 實際焊接接頭金相組織
    6.4 埋弧焊實際焊接接頭綜合性能和顯微組織
        6.4.1 實際焊接接頭沖擊韌性
        6.4.2 實際焊接接頭的顯微組織
    6.5 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 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


【參考文獻】：
碩士論文
[1]馬氏體形核-長大機理的研究[D]. 袁長軍.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011



本文編號：3146279