高強度低合金鋼織構變化及其對力學性能的影響研究
發(fā)布時間:2022-12-03 22:39
高強度低合金鋼具有良好的強度、塑性、韌性和可焊性,在造船、橋梁、輸油管道等行業(yè)占有重要地位。高強度低合金鋼的織構對材料的加工處理過程及性能具有重要的影響。本文主要探索不同處理工藝對組織織構演變的影響及不同織構組態(tài)對材料力學性能的影響。采用XRD測量不同工藝處理后試樣的宏觀織構,并結合EBSD分析部分試樣的微觀織構,對比分析不同工藝處理后試樣的性能變化,獲得加工工藝、組織織構及力學性能的對應關系。首先選定不同奧氏體化溫度對材料進行奧氏體化處理實驗來探索,并選擇850℃和950℃兩個具有代表性的奧氏體處理后的試樣進行宏觀織構分析和力學性能測試,得到如下結果:材料晶粒隨奧氏體化溫度的升高而均勻化并緩慢增大。材料穩(wěn)定性較好,只有在奧氏體化溫度大于1000℃時,晶粒才會出現明顯的粗化,晶粒大小出現兩極分化;850℃奧氏體化后的試樣{111}面織構和{223}面織構密度都增加,材料拉伸性能和沖擊性能都提高;950℃奧氏體化后試樣只有{111}面織構提高,材料沖擊韌性得到強化。為探究熱軋工藝與材料織構及性能變化的關系,本實驗針對熱軋初軋溫度和熱軋變形量兩個參量進行研究。研究表明:控制熱軋變形量為50...
【文章頁數】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 高強度低合金鋼應用價值及應用前景
1.2 高強度低合金鋼的工藝研究及開發(fā)現狀
1.2.1 高強度低合金鋼的研究進展
1.2.2 高強度低合金鋼的研究前景及存在的問題
1.3 高強度低合金鋼織構研究現狀
1.3.1 高強度低合金鋼再結晶織構
1.3.2 高強度低合金鋼熱變形組織及織構
1.3.3 高強度低合金鋼冷變形組織及織構
1.4 金屬織構分析技術
1.4.1 金屬材料織構
1.4.2 極圖和反極圖的定義及分析
1.4.3 空間的取向分布函數的定義及分析
1.4.4 取向空間的特殊取向線分析
1.5 研究目的和研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
2.2.1 計算并結合TG/DSC同步熱分析確定相變點
2.2.2 奧氏體化實驗
2.2.3 軋制實驗
2.2.4 基本力學性能測試
2.2.5 微觀組織觀察及晶粒觀察
2.2.6 晶粒尺寸測定
2.2.7 織構分析及試樣制備
2.2.8 斷口形貌觀察及能譜分析測試
2.3 本章小結
第3章 奧氏體化對材料顯微結構和力學性能的影響
3.1 高強度低合金鋼奧氏體化過程
3.2 奧氏體化溫度對顯微結構的影響
3.2.1 微觀組織形態(tài)隨奧氏體化溫度的變化
3.2.2 微觀組織尺寸分布隨奧氏體溫度的變化
3.2.3 微觀組織平均晶粒尺寸隨奧氏體化溫度的變化
3.3 奧氏體化溫度對材料織構的影響
3.3.1 極圖和反極圖分析
3.3.2 取向分布密度函數分析
3.3.3 特殊取向線上織構分布
3.4 奧氏體化溫度對力學性能的影響
3.4.1 奧氏體化溫度對拉伸性能的影響
3.4.2 奧氏體化溫度對硬度的影響
3.4.3 奧氏體化溫度對沖擊性能的影響
3.4.4 奧氏體化溫度對沖擊試樣斷口形貌分析
3.5 本章小結
第4章 熱軋對材料顯微結構和力學性能的影響
4.1 熱軋研究參數的選定
4.2 熱軋初軋溫度影響的研究
4.2.1 熱軋初軋溫度對顯微結構的影響
4.2.2 熱軋初軋溫度對織構的影響
4.2.3 不同初軋溫度對力學性能的影響
4.3 熱軋變形量影響的研究
4.3.1 熱軋變形量對顯微結構的影響
4.3.2 熱軋變形量對織構的影響
4.3.3 不同熱軋變形量對力學性能的影響
4.4 本章小結
第5章 冷軋對材料顯微結構和力學性能的影響
5.1 冷軋研究參數的選定
5.2 冷軋變形量對顯微結構的影響
5.3 冷軋變形量對材料織構的影響
5.3.1 不同冷軋變形量試樣極圖和反極圖分析
5.3.2 不同冷軋變形量試樣取向分布密度函數分析
5.3.3 冷軋變形量對特殊取向線上織構分布的影響
5.4 冷軋變形量對力學性能的影響
5.4.1 冷軋變形量對拉伸性能的影響
5.4.2 冷軋變形對沖擊性能的影響
5.4.3 冷軋變形量對沖擊試樣斷口形貌分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高強度低合金鋼(HSLA)的研究進展[J]. 張中武. 中國材料進展. 2016(02)
[2]集裝箱船用高止裂韌性厚鋼板的研制[J]. 于青,鄭生斌,楊建華,肖大恒,艾亮,孫小平. 金屬材料與冶金工程. 2016(01)
[3]EH47超高強度鋼焊接工藝研究[J]. 唐松,龔傳誼. 江蘇船舶. 2014(05)
[4]超大型集裝箱船上的特種鋼板工藝研究[J]. 徐宏偉,陳春亮. 江蘇船舶. 2013(05)
[5]一種新的船用高強度鋼厚板止裂性能評價技術的提出與研究[J]. 材料開發(fā)與應用. 2013(03)
[6]船用鋼止裂性能評價技術發(fā)展與現狀[J]. 徐博文,徐科,宮旭輝,薛鋼,王任甫. 材料開發(fā)與應用. 2012(06)
[7]一種高Nb-IF冷軋薄板鋼的組織性能及織構[J]. 侯自勇,許云波,吳迪,王國棟. 鋼鐵研究學報. 2012(05)
[8]High Performance Structural Steels for Shipbuilding and Offshore Structures[J]. Choo Wung-Yong,Suh In-Shik,Kim Sang-ho,An Gyu-Baek,Lee Chang-Sun. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[9]High Strength Steel Plates for Large Container Ships[J]. Chang-Sun Lee,Sangho Kim,In-Shik Suh,Kyung-Keun Um,Ohjoon Kwon. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[10]鋼中裂紋止裂研究[J]. 周峰巒,高怡斐. 物理測試. 2009(04)
博士論文
[1]鐵素體/珠光體型鋼板內部質量及其影響因素研究[D]. 馮銳.山東大學 2013
[2]海洋工程用低合金高強度超厚鋼板的淬透性與強韌性研究[D]. 王小勇.鋼鐵研究總院 2013
[3]Nb+Ti-IF鋼成形工藝及組織性能研究[D]. 張鵬.重慶大學 2008
[4]裂紋損傷艦船結構的斷裂及止裂研究[D]. 姜翠香.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]X80管線鋼組織性能及晶體學取向關系的研究[D]. 韓樂.內蒙古科技大學 2012
[2]管線鋼的熱軋織構與鋼板各向異性的研究[D]. 陳文.昆明理工大學 2010
[3]鐵素體區(qū)熱軋高強IF鋼微觀組織及織構的研究[D]. 于鳳云.大連理工大學 2006
本文編號:3707118
【文章頁數】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 高強度低合金鋼應用價值及應用前景
1.2 高強度低合金鋼的工藝研究及開發(fā)現狀
1.2.1 高強度低合金鋼的研究進展
1.2.2 高強度低合金鋼的研究前景及存在的問題
1.3 高強度低合金鋼織構研究現狀
1.3.1 高強度低合金鋼再結晶織構
1.3.2 高強度低合金鋼熱變形組織及織構
1.3.3 高強度低合金鋼冷變形組織及織構
1.4 金屬織構分析技術
1.4.1 金屬材料織構
1.4.2 極圖和反極圖的定義及分析
1.4.3 空間的取向分布函數的定義及分析
1.4.4 取向空間的特殊取向線分析
1.5 研究目的和研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
2.2.1 計算并結合TG/DSC同步熱分析確定相變點
2.2.2 奧氏體化實驗
2.2.3 軋制實驗
2.2.4 基本力學性能測試
2.2.5 微觀組織觀察及晶粒觀察
2.2.6 晶粒尺寸測定
2.2.7 織構分析及試樣制備
2.2.8 斷口形貌觀察及能譜分析測試
2.3 本章小結
第3章 奧氏體化對材料顯微結構和力學性能的影響
3.1 高強度低合金鋼奧氏體化過程
3.2 奧氏體化溫度對顯微結構的影響
3.2.1 微觀組織形態(tài)隨奧氏體化溫度的變化
3.2.2 微觀組織尺寸分布隨奧氏體溫度的變化
3.2.3 微觀組織平均晶粒尺寸隨奧氏體化溫度的變化
3.3 奧氏體化溫度對材料織構的影響
3.3.1 極圖和反極圖分析
3.3.2 取向分布密度函數分析
3.3.3 特殊取向線上織構分布
3.4 奧氏體化溫度對力學性能的影響
3.4.1 奧氏體化溫度對拉伸性能的影響
3.4.2 奧氏體化溫度對硬度的影響
3.4.3 奧氏體化溫度對沖擊性能的影響
3.4.4 奧氏體化溫度對沖擊試樣斷口形貌分析
3.5 本章小結
第4章 熱軋對材料顯微結構和力學性能的影響
4.1 熱軋研究參數的選定
4.2 熱軋初軋溫度影響的研究
4.2.1 熱軋初軋溫度對顯微結構的影響
4.2.2 熱軋初軋溫度對織構的影響
4.2.3 不同初軋溫度對力學性能的影響
4.3 熱軋變形量影響的研究
4.3.1 熱軋變形量對顯微結構的影響
4.3.2 熱軋變形量對織構的影響
4.3.3 不同熱軋變形量對力學性能的影響
4.4 本章小結
第5章 冷軋對材料顯微結構和力學性能的影響
5.1 冷軋研究參數的選定
5.2 冷軋變形量對顯微結構的影響
5.3 冷軋變形量對材料織構的影響
5.3.1 不同冷軋變形量試樣極圖和反極圖分析
5.3.2 不同冷軋變形量試樣取向分布密度函數分析
5.3.3 冷軋變形量對特殊取向線上織構分布的影響
5.4 冷軋變形量對力學性能的影響
5.4.1 冷軋變形量對拉伸性能的影響
5.4.2 冷軋變形對沖擊性能的影響
5.4.3 冷軋變形量對沖擊試樣斷口形貌分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高強度低合金鋼(HSLA)的研究進展[J]. 張中武. 中國材料進展. 2016(02)
[2]集裝箱船用高止裂韌性厚鋼板的研制[J]. 于青,鄭生斌,楊建華,肖大恒,艾亮,孫小平. 金屬材料與冶金工程. 2016(01)
[3]EH47超高強度鋼焊接工藝研究[J]. 唐松,龔傳誼. 江蘇船舶. 2014(05)
[4]超大型集裝箱船上的特種鋼板工藝研究[J]. 徐宏偉,陳春亮. 江蘇船舶. 2013(05)
[5]一種新的船用高強度鋼厚板止裂性能評價技術的提出與研究[J]. 材料開發(fā)與應用. 2013(03)
[6]船用鋼止裂性能評價技術發(fā)展與現狀[J]. 徐博文,徐科,宮旭輝,薛鋼,王任甫. 材料開發(fā)與應用. 2012(06)
[7]一種高Nb-IF冷軋薄板鋼的組織性能及織構[J]. 侯自勇,許云波,吳迪,王國棟. 鋼鐵研究學報. 2012(05)
[8]High Performance Structural Steels for Shipbuilding and Offshore Structures[J]. Choo Wung-Yong,Suh In-Shik,Kim Sang-ho,An Gyu-Baek,Lee Chang-Sun. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[9]High Strength Steel Plates for Large Container Ships[J]. Chang-Sun Lee,Sangho Kim,In-Shik Suh,Kyung-Keun Um,Ohjoon Kwon. Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(S1)
[10]鋼中裂紋止裂研究[J]. 周峰巒,高怡斐. 物理測試. 2009(04)
博士論文
[1]鐵素體/珠光體型鋼板內部質量及其影響因素研究[D]. 馮銳.山東大學 2013
[2]海洋工程用低合金高強度超厚鋼板的淬透性與強韌性研究[D]. 王小勇.鋼鐵研究總院 2013
[3]Nb+Ti-IF鋼成形工藝及組織性能研究[D]. 張鵬.重慶大學 2008
[4]裂紋損傷艦船結構的斷裂及止裂研究[D]. 姜翠香.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]X80管線鋼組織性能及晶體學取向關系的研究[D]. 韓樂.內蒙古科技大學 2012
[2]管線鋼的熱軋織構與鋼板各向異性的研究[D]. 陳文.昆明理工大學 2010
[3]鐵素體區(qū)熱軋高強IF鋼微觀組織及織構的研究[D]. 于鳳云.大連理工大學 2006
本文編號:3707118
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