Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP鋼抗疲勞和抗沖擊性能的研究
發(fā)布時間:2022-12-08 01:01
高錳Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP鋼具有高強(qiáng)度、高塑性、優(yōu)良的抗疲勞性能和抗沖擊性能。本文通過改變Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP鋼的微觀組織和實(shí)驗條件,研究了多種內(nèi)、外因?qū)υ摵辖鸬目蛊谛阅芎涂箾_擊性能的影響。通過高周力控疲勞試驗測定了Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼的疲勞強(qiáng)度,通過夏比沖擊實(shí)驗測定了不同沖擊溫度下Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP鋼的沖擊吸收功,并采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射技術(shù)和透射電子顯微鏡研究不同晶粒尺寸和預(yù)應(yīng)變對Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼微觀結(jié)構(gòu)和抗疲勞性能的影響以及不同沖擊溫度對Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP鋼微觀結(jié)構(gòu)和抗沖擊性能的影響,得到如下主要結(jié)論:(1) Fe-29Mn-3Al-3SiTWIP鋼具有良好的疲勞性能,粗晶試樣的疲勞極限為376MPa,明顯高于其屈服強(qiáng)度249MPa;細(xì)晶試樣的疲勞極限為344MPa,略低于其屈服強(qiáng)度399MPa,在一定晶粒尺寸范圍內(nèi),增大晶粒尺寸有利于提高該TWIP鋼的抗疲勞性能。(2) Fe-29Mn-3Al-3Si...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 高錳鋼
1.3 高錳TRIP/TWIP鋼的變形機(jī)制
1.3.1 位錯滑移
1.3.2 相變誘發(fā)塑性
1.3.3 孿生誘發(fā)塑性
1.4 TRIP效應(yīng)和TWIP效應(yīng)的影響因素
1.4.1 合金元素
1.4.2 晶粒尺寸
1.4.3 層錯能
1.4.4 形變速率
1.5 高錳TRIP/TWIP鋼的疲勞研究
1.5.1 疲勞特性
1.5.2 高周疲勞
1.5.3 高錳TRIP/TWIP鋼疲勞性能的研究現(xiàn)狀
1.6 高錳TRIP/TWIP鋼的抗沖擊性能研究
1.6.1 沖擊韌性與沖擊實(shí)驗
1.6.2 高錳TRIP/TWIP鋼沖擊韌性的研究現(xiàn)狀
1.7 研究意義、目的和內(nèi)容
1.7.1 研究意義與目的
1.7.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗材料及實(shí)驗方法
2.1 實(shí)驗材料
2.1.1 實(shí)驗材料成分
2.1.2 實(shí)驗材料的加工工藝
2.1.3 材料熱處理工藝
2.2 實(shí)驗設(shè)備
2.3 力學(xué)性能測試
2.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試
2.3.2 高周疲勞實(shí)驗
2.3.3 夏比沖擊實(shí)驗
2.4 顯微組織結(jié)構(gòu)分析
2.4.1 金相顯微鏡(OM)分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
2.4.4 電子背散射衍射(EBSD)觀察
第3章 晶粒尺寸對Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼疲勞性能的影響
3.1 引言
3.2 不同溫度退火后的晶粒尺寸
3.3 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試
3.4 高周疲勞實(shí)驗
3.5 疲勞實(shí)驗前后的微觀組織表征
3.5.1 疲勞試樣的塑性變形
3.5.2 疲勞斷口形貌
3.5.3 疲勞失效后的SEM觀察
3.6 CG試樣的EBSD分析
3.7 TEM觀察
3.8 本章小結(jié)
第4章 預(yù)應(yīng)變對Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼疲勞性能的影響
4.1 引言
4.2 預(yù)應(yīng)變后的EBSD分析
4.3 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試和高周疲勞實(shí)驗
4.4 疲勞實(shí)驗前后微觀組織表征
4.4.1 載荷位移峰谷值統(tǒng)計
4.4.2 疲勞斷口SEM像
4.4.3 疲勞失效后的SEM觀察
4.5 預(yù)應(yīng)變試樣疲勞實(shí)驗前后的EBSD分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 沖擊溫度對Fe-25Mn-3Al-3SiTRIP/TWIP鋼沖擊性能的影響
5.1 引言
5.2 沖擊前的微觀組織結(jié)構(gòu)
5.3 沖擊韌性與斷口形貌
5.4 沖擊后的微觀組織結(jié)構(gòu)
5.5 TEM觀察
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TWIP鋼的孿晶及其對Hall-Petch關(guān)系的影響[J]. 伍翠蘭,艾倍倍,謝盼,陳汪林,李久茂. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[2]Fe-20Mn-2.6Al-2.6Si鋼拉伸變形機(jī)理研究[J]. 伍翠蘭,龍彩霞,王雙寶. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(07)
[3]應(yīng)變速率對低C高M(jìn)n TRIP/TWIP鋼組織演變和力學(xué)行為的影響[J]. 吳志強(qiáng),唐正友,李華英,張海東. 金屬學(xué)報. 2012(05)
[4]應(yīng)力誘發(fā)雙位錯組亞晶界湮沒的晶體相場模擬[J]. 楊濤,陳錚,董衛(wèi)平. 金屬學(xué)報. 2011(10)
[5]高錳TRIP鋼的形變誘導(dǎo)馬氏體相變及加工硬化行為[J]. 張維娜,劉振宇,王國棟. 金屬學(xué)報. 2010(10)
[6]23.8%Mn TRIP/TWIP鋼的組織性能及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 張淑娟,丁樺,丁昊,曾建敏,唐正友. 材料與冶金學(xué)報. 2009(03)
[7]TWIP鋼中晶粒尺寸對TWIP效應(yīng)的影響[J]. 王書晗,劉振宇,王國棟. 金屬學(xué)報. 2009(09)
[8]18.8%MnTRIP/TWIP鋼拉伸應(yīng)變硬化行為[J]. 丁昊,丁樺,唐正友,宋丹,楊平. 材料研究學(xué)報. 2009(04)
[9]錳含量對奧氏體TRIP/TWIP鋼低溫沖擊行為的影響[J]. 丁昊,丁樺,唐正友,曾建敏,楊平. 鋼鐵研究學(xué)報. 2009(07)
[10]高錳鋼馬氏體相變的晶體學(xué)研究[J]. 魯法云,孟利,楊平,崔鳳娥. 電子顯微學(xué)報. 2009(01)
碩士論文
[1]高強(qiáng)船鋼沖擊韌性偏低的原因分析及對策研究[D]. 陳安福.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3713225
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 高錳鋼
1.3 高錳TRIP/TWIP鋼的變形機(jī)制
1.3.1 位錯滑移
1.3.2 相變誘發(fā)塑性
1.3.3 孿生誘發(fā)塑性
1.4 TRIP效應(yīng)和TWIP效應(yīng)的影響因素
1.4.1 合金元素
1.4.2 晶粒尺寸
1.4.3 層錯能
1.4.4 形變速率
1.5 高錳TRIP/TWIP鋼的疲勞研究
1.5.1 疲勞特性
1.5.2 高周疲勞
1.5.3 高錳TRIP/TWIP鋼疲勞性能的研究現(xiàn)狀
1.6 高錳TRIP/TWIP鋼的抗沖擊性能研究
1.6.1 沖擊韌性與沖擊實(shí)驗
1.6.2 高錳TRIP/TWIP鋼沖擊韌性的研究現(xiàn)狀
1.7 研究意義、目的和內(nèi)容
1.7.1 研究意義與目的
1.7.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗材料及實(shí)驗方法
2.1 實(shí)驗材料
2.1.1 實(shí)驗材料成分
2.1.2 實(shí)驗材料的加工工藝
2.1.3 材料熱處理工藝
2.2 實(shí)驗設(shè)備
2.3 力學(xué)性能測試
2.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試
2.3.2 高周疲勞實(shí)驗
2.3.3 夏比沖擊實(shí)驗
2.4 顯微組織結(jié)構(gòu)分析
2.4.1 金相顯微鏡(OM)分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
2.4.4 電子背散射衍射(EBSD)觀察
第3章 晶粒尺寸對Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼疲勞性能的影響
3.1 引言
3.2 不同溫度退火后的晶粒尺寸
3.3 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試
3.4 高周疲勞實(shí)驗
3.5 疲勞實(shí)驗前后的微觀組織表征
3.5.1 疲勞試樣的塑性變形
3.5.2 疲勞斷口形貌
3.5.3 疲勞失效后的SEM觀察
3.6 CG試樣的EBSD分析
3.7 TEM觀察
3.8 本章小結(jié)
第4章 預(yù)應(yīng)變對Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP鋼疲勞性能的影響
4.1 引言
4.2 預(yù)應(yīng)變后的EBSD分析
4.3 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測試和高周疲勞實(shí)驗
4.4 疲勞實(shí)驗前后微觀組織表征
4.4.1 載荷位移峰谷值統(tǒng)計
4.4.2 疲勞斷口SEM像
4.4.3 疲勞失效后的SEM觀察
4.5 預(yù)應(yīng)變試樣疲勞實(shí)驗前后的EBSD分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 沖擊溫度對Fe-25Mn-3Al-3SiTRIP/TWIP鋼沖擊性能的影響
5.1 引言
5.2 沖擊前的微觀組織結(jié)構(gòu)
5.3 沖擊韌性與斷口形貌
5.4 沖擊后的微觀組織結(jié)構(gòu)
5.5 TEM觀察
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TWIP鋼的孿晶及其對Hall-Petch關(guān)系的影響[J]. 伍翠蘭,艾倍倍,謝盼,陳汪林,李久茂. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[2]Fe-20Mn-2.6Al-2.6Si鋼拉伸變形機(jī)理研究[J]. 伍翠蘭,龍彩霞,王雙寶. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(07)
[3]應(yīng)變速率對低C高M(jìn)n TRIP/TWIP鋼組織演變和力學(xué)行為的影響[J]. 吳志強(qiáng),唐正友,李華英,張海東. 金屬學(xué)報. 2012(05)
[4]應(yīng)力誘發(fā)雙位錯組亞晶界湮沒的晶體相場模擬[J]. 楊濤,陳錚,董衛(wèi)平. 金屬學(xué)報. 2011(10)
[5]高錳TRIP鋼的形變誘導(dǎo)馬氏體相變及加工硬化行為[J]. 張維娜,劉振宇,王國棟. 金屬學(xué)報. 2010(10)
[6]23.8%Mn TRIP/TWIP鋼的組織性能及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 張淑娟,丁樺,丁昊,曾建敏,唐正友. 材料與冶金學(xué)報. 2009(03)
[7]TWIP鋼中晶粒尺寸對TWIP效應(yīng)的影響[J]. 王書晗,劉振宇,王國棟. 金屬學(xué)報. 2009(09)
[8]18.8%MnTRIP/TWIP鋼拉伸應(yīng)變硬化行為[J]. 丁昊,丁樺,唐正友,宋丹,楊平. 材料研究學(xué)報. 2009(04)
[9]錳含量對奧氏體TRIP/TWIP鋼低溫沖擊行為的影響[J]. 丁昊,丁樺,唐正友,曾建敏,楊平. 鋼鐵研究學(xué)報. 2009(07)
[10]高錳鋼馬氏體相變的晶體學(xué)研究[J]. 魯法云,孟利,楊平,崔鳳娥. 電子顯微學(xué)報. 2009(01)
碩士論文
[1]高強(qiáng)船鋼沖擊韌性偏低的原因分析及對策研究[D]. 陳安福.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3713225
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3713225.html
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