本文關鍵詞：超細晶高強韌性低合金鋼顯微組織的形成機制

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【摘要】：利用大塑性變形制備的超細晶材料通常具有較高的強度,但是塑性相對會比較差,這在很大程度上限制了超細晶材料的應用。本文利用多向鍛造和熱處理技術加工中碳低合金鋼,最終獲得了強度較高、塑性優(yōu)良的超細晶材料。本文通過多向鍛造以及退火工藝加工中碳低合金鋼,以光鏡、掃描電鏡及透射電鏡對試樣進行顯微結構表征,然后進行硬度、應力應等力學性能的測試,探討顯微組織的演變與強度、硬度和塑性變化的內(nèi)在關系。試樣多向鍛造前的亞溫淬火是為了得到鐵素體和馬氏體的雙相組織,然后在600℃進行多向鍛造,多向鍛造的目是細化晶粒,起強化作用,最后在450℃進行退火處理。退火是為了得到尺寸較大的鐵素體晶粒和稍小的鐵素體晶粒耦合碳化物彌散分布的組織,起韌化作用,最終加工材料的硬度為318.9HV,抗拉強度為992.8MPa,延伸率為13.1%。拉伸試樣的斷口形貌為韌窩狀斷口。加工后的材料組織中,細小的鐵素體晶粒和粗大的鐵素體晶粒耦合彌散分布的碳化物共存。粗大的鐵素體晶粒和彌散分布的碳化物都有利于材料塑性的提高,因為粗大的鐵素體晶粒能夠存儲材料塑性變形中產(chǎn)生的大量位錯從而產(chǎn)生應變硬化效應,而彌散分布的碳化物可以改善材料的加工硬化率；細小的鐵素體晶粒和彌散分布的碳化物組織能夠增加材料的強度和硬度,因為細小的鐵素體晶粒能夠增加晶界的面積,而彌散分布的碳化物組織可以提高材料的加工硬化能力。
【關鍵詞】：超細晶 亞溫淬火 多向鍛造 加工硬化 鐵素體
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 課題背景11
• 1.2 鋼的強化機理11-14
• 1.2.1 細晶強化11-12
• 1.2.2 沉淀強化12-13
• 1.2.3 位錯強化13
• 1.2.4 固溶強化13-14
• 1.3 大塑性變形細化晶粒14-17
• 1.3.1 等徑角擠壓法(ECAP)14-15
• 1.3.2 高壓扭轉法(HPT)15-16
• 1.3.3 累積軋焊法(ARB)16
• 1.3.4 多向鍛造法(MF)16-17
• 1.4 超細晶粒鋼的韌化方法17-20
• 1.4.1 峰晶粒的分布18
• 1.4.2 彌散碳化物的均勻分布18-19
• 1.4.3 Z參數(shù)的控制19
• 1.4.4 室溫的應變率敏感性的控制19-20
• 1.5 課題來源及研究意義20-23
• 1.5.1 課題來源20-23
• 1.5.2 研究意義23
• 1.6 本研究的主要內(nèi)容23-24
• 第二章 試驗材料及試驗方法24-30
• 2.1 試驗材料24
• 2.2 試驗流程24
• 2.3 試驗方法24-29
• 2.3.1 差熱分析24-25
• 2.3.2 淬火25
• 2.3.3 調(diào)質(zhì)處理25-26
• 2.3.4 多向鍛造變形26
• 2.3.5 退火處理26-27
• 2.3.6 硬度測試27
• 2.3.7 室溫拉伸試驗27-28
• 2.3.8 顯微組織形貌觀察28-29
• 2.3.9 鐵素體晶粒尺寸的測定29
• 2.3.10 相的標定29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 超細晶低合金中碳鋼的顯微組織30-53
• 3.1 熱軋退火態(tài)試樣與調(diào)質(zhì)試樣組織30-31
• 3.1.1 熱軋退火態(tài)試樣組織分析30
• 3.1.2 調(diào)質(zhì)試樣組織分析30-31
• 3.2 亞溫淬火溫度以及時間的確定31-33
• 3.2.1 亞溫淬火溫度的確定31-32
• 3.2.2 亞溫淬火保溫時間的確定32-33
• 3.3 試樣光學顯微組織的分析33-38
• 3.3.1 多向鍛造試樣的組織分析33-34
• 3.3.2 退火實驗顯微組織分析34-38
• 3.4 試樣SEM的顯微組織分析38-41
• 3.5 試樣TEM顯微組織分析41-48
• 3.6 拉伸斷口形貌48-52
• 3.7 本章小結52-53
• 第四章 超細晶低合金中碳鋼的力學性能53-62
• 4.1 硬度測試及性能分析53-56
• 4.2 拉伸測試及性能分析56-61
• 4.3 本章小結61-62
• 第五章 總結和展望62-63
• 5.1 全文總結62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻63-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及主要參研項目69

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