本研究利用普通碳素鋼（0.17%-0.97%C）,通過熱處理或熱機(jī)械處理工藝制備了多種類型的鐵素體/滲碳體復(fù)相組織,使用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）和原位高能X射線（In-situ HEXRD）等手段分析了鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的宏觀力學(xué)性能與組織參數(shù)間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律、塑性變形過程中的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變及兩相（鐵素體和滲碳體）間的應(yīng)力/應(yīng)變配分。在此基礎(chǔ)上提出了組織狀態(tài)影響超細(xì)晶或細(xì)晶鐵素體（α）+滲碳體粒子（θ）復(fù)相鋼力學(xué)行為的微觀機(jī)制,建立了具有物理冶金意義的屈服強(qiáng)度模型和均勻塑性變形階段應(yīng)力-應(yīng)變模型。結(jié)果表明：超細(xì)晶或細(xì)晶（α+θ）復(fù)相鋼的屈服強(qiáng)度不僅與鐵素體晶粒尺寸有關(guān),還與滲碳體粒子的狀態(tài)（尺寸、分布和體積分?jǐn)?shù)）有關(guān),對(duì)于中高碳超細(xì)晶或細(xì)晶（α+θ）復(fù)相鋼而言,滲碳體粒子狀態(tài)對(duì)屈服強(qiáng)度的影響尤為明顯。減小鐵素體晶粒尺寸、增大滲碳體粒子體積分?jǐn)?shù)和減小滲碳體粒子尺寸均可以提高超細(xì)晶或細(xì)晶（α+θ）復(fù)相鋼的屈服強(qiáng)度。不同位置的滲碳體粒子在屈服過程中的作用也有所不同。其中,晶界滲碳體粒子占據(jù)了鐵素體晶界的部分面積,導(dǎo)致其鐵素體晶界對(duì)屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)比相同晶粒尺寸的單相多晶鐵素體有所減... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：162 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 片層珠光體的力學(xué)行為
        2.1.1 片層珠光體的屈服行為
        2.1.2 片層珠光體的斷裂行為
        2.1.3 片層珠光體在冷拔過程中的組織演變
    2.2 球化珠光體的力學(xué)行為
        2.2.1 球化珠光體的強(qiáng)度與顯微組織的關(guān)系
        2.2.2 球化珠光體的加工硬化行為
        2.2.3 球化珠光體的斷裂行為
    2.3 單相超細(xì)晶材料的力學(xué)行為
    2.4 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的力學(xué)行為
        2.4.1 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的力學(xué)行為與含碳量的關(guān)系
        2.4.2 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的屈服強(qiáng)度與顯微組織的關(guān)系
        2.4.3 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的加工硬化行為與顯微組織的關(guān)系
        2.4.4 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的延伸率與顯微組織的關(guān)系
    2.5 加工硬化階段的應(yīng)力-應(yīng)變模型
        2.5.1 Hollomon公式
        2.5.2 幾何必需位錯(cuò)模型
        2.5.3 修正Kocks-Mecking模型
        2.5.4 Kocks-Mecking模型或Voce公式
        2.5.5 混合模型
    2.6 課題研究的目標(biāo)及創(chuàng)新點(diǎn)
        2.6.1 研究目標(biāo)
        2.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
3 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
    3.2 熱軋和冷軋實(shí)驗(yàn)
    3.3 熱模擬實(shí)驗(yàn)
    3.4 顯微組織觀察
    3.5 位錯(cuò)形貌觀察
    3.6 力學(xué)性能測(cè)試
    3.7 同步輻射測(cè)試
4 鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的宏觀力學(xué)行為
    4.1 單相多晶鐵素體和細(xì)晶(α+θ)復(fù)相組織的宏觀力學(xué)行為
    4.2 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相組織的宏觀力學(xué)行為
    4.3 片層珠光體的宏觀力學(xué)行為
    4.4 制備綜合力學(xué)性能較好的鐵素體/滲碳體粒子復(fù)相組織
    4.5 不同組織鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的Hollomon分析
    4.6 小結(jié)
5 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的屈服強(qiáng)度與顯微組織的關(guān)系
    5.1 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的顯微組織
    5.2 Hall-Petch關(guān)系
    5.3 屈服的微觀過程
    5.4 關(guān)系式的建立
    5.5 小結(jié)
6 鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼在加工硬化階段的微觀組織演變
    6.1 不同組織鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變
        6.1.1 單相多晶鐵素體(純鐵)的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變
        6.1.2 細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變
        6.1.3 超細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變
        6.1.4 珠光體鋼的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)演變
    6.2 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的位錯(cuò)密度及亞晶塊尺寸演變
        6.2.1 位錯(cuò)密度和亞晶塊尺寸的估算方法簡(jiǎn)介
        6.2.2 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的位錯(cuò)密度及亞晶塊尺寸演變
    6.3 小結(jié)
7 組織狀態(tài)對(duì)鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的失穩(wěn)和力學(xué)性能的影響
    7.1 鐵素體/滲碳體復(fù)相鋼的失穩(wěn)過程
    7.2 顯微組織對(duì)均勻延伸率的影響
    7.3 均勻延伸率和抗拉強(qiáng)度與組織參數(shù)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系
    7.4 小結(jié)
8 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的微觀應(yīng)力/應(yīng)變配分
    8.1 顯微組織及力學(xué)性能
    8.2 衍射峰的演變
    8.3 塑性變形過程中的應(yīng)力/應(yīng)變演變
    8.4 滲碳體衍射峰的寬化
    8.5 顯微組織對(duì)鐵素體和滲碳體應(yīng)力/應(yīng)變的影響
        8.5.1 顯微組織對(duì)鐵素體應(yīng)力/應(yīng)變演變的影響
        8.5.2 顯微組織對(duì)滲碳體應(yīng)力/應(yīng)變演變的影響
    8.6 鐵素體和滲碳體應(yīng)力對(duì)宏觀應(yīng)力的影響
    8.7 小結(jié)
9 超細(xì)晶或細(xì)晶(α+θ)復(fù)相鋼的應(yīng)力-應(yīng)變模型構(gòu)建
    9.1 加工硬化階段的模型分析
    9.2 應(yīng)力-應(yīng)變模型的構(gòu)建及分析
        9.2.1 模型的建立
        9.2.2 微觀力學(xué)行為預(yù)測(cè)
        9.2.3 加工硬化行為
    9.3 模型參數(shù)與顯微組織的關(guān)系
        9.3.1 絕熱硬化常數(shù)
        9.3.2 位錯(cuò)湮滅速率常數(shù)
    9.4 顯微組織對(duì)力學(xué)性能的影響
        9.4.1 抗拉強(qiáng)度
        9.4.2 均勻延伸率
    9.5 小結(jié)
10 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄A Voce公式的推導(dǎo)
附錄B 修正系數(shù)的推導(dǎo)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]過共析鋼溫變形過程中的組織演變 Ⅰ.鐵素體的等軸化及Al的影響[J]. 陳偉,李龍飛,楊王玥,孫祖慶,何建平.  金屬學(xué)報(bào). 2009(02)
[3]共析鋼的過冷奧氏體動(dòng)態(tài)相變和組織超細(xì)化[J]. 黃青松,李龍飛,楊王玥,孫祖慶.  金屬學(xué)報(bào). 2007(07)
[4]中碳鋼過冷奧氏體形變過程中的組織演變[J]. 陳國(guó)安,楊王玥,孫祖慶.  金屬學(xué)報(bào). 2007(01)
[5]Analysis on the deformation and fracture behavior of carbon steel by in situ tensile test[J]. Fan Li and Haibo Huang College of Material Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China.  Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2006(06)
[6]低碳鋼形變強(qiáng)化相變的特征[J]. 楊王玥,齊俊杰,孫祖慶,楊平.  金屬學(xué)報(bào). 2004(02)
[7]X射線的穿透深度[J]. 高鴻奕,謝紅蘭,陳建文,徐至展.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2001(11)



本文編號(hào)：3197648