高延伸凸緣型鐵素體/貝氏體鋼的組織演變及力學(xué)行為
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 17:26
熱軋雙相鋼具有強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比低、初始加工硬化率高以及強(qiáng)度和韌性配合良好等優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用最多的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(Advanced High Strength Steel,AHSS)之一。與傳統(tǒng)的鐵素體/馬氏體雙相(FMDP)鋼相比,鐵素體/貝氏體雙相(FBDP)鋼具有強(qiáng)度和冷成形性的匹配,且焊接、疲勞以及延伸凸緣性能優(yōu)良,是底盤和車輪等部件用熱軋高強(qiáng)度鋼的理想材料。本文結(jié)合上海寶鋼集團(tuán)公司開發(fā)項(xiàng)目“鐵素體/貝氏體高擴(kuò)孔鋼的相變及強(qiáng)化機(jī)理”,研究低碳硅-錳鋼在連續(xù)冷卻及等溫過程中的相變行為,利用控軋控冷(Thermo-MechanicalControl Process,TMCP)工藝開發(fā)出經(jīng)濟(jì)型的熱軋F(tuán)BDP鋼板,通過擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不同強(qiáng)度級(jí)別FBDP鋼板的延伸凸緣性能,并對(duì)FBDP鋼在單軸拉伸下的變形行為和斷裂機(jī)理,以及擴(kuò)孔成形中的裂紋形成及其擴(kuò)展行為進(jìn)行研究,取得了如下研究成果:(1)通過熱模擬實(shí)驗(yàn)研究不同硅、錳含量的低碳鋼在連續(xù)冷卻過程中的相轉(zhuǎn)變規(guī)律,定量分析合金元素、熱變形工藝參數(shù)以及冷卻速度對(duì)相變溫度和轉(zhuǎn)變組織的影響。結(jié)果表明:1)硅含量增加使Ar3溫度升高,錳...
【文章頁數(shù)】:157 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鐵素體/馬氏體雙相(FMDP)鋼的發(fā)展
1.1.1 FMDP鋼的簡(jiǎn)介
1.1.2 FMDP鋼的產(chǎn)生及其發(fā)展歷程
1.1.3 FMDP鋼的組織與性能
1.1.4 FMDP鋼的種類及生產(chǎn)工藝
1.2 鐵素體/貝氏體雙相(FBDP)鋼的提出
1.3 FBDP鋼的產(chǎn)品特征
1.3.1 化學(xué)成分與顯微組織
1.3.2 性能特征
1.4 FBDP鋼的強(qiáng)化機(jī)理
1.5 影響FBDP鋼延伸凸緣性能的物理冶金學(xué)因素
1.5.1 評(píng)價(jià)方法
1.5.2 非金屬夾雜物的影響
1.5.3 組織因素的影響
1.5.4 微合金元素的影響
1.6 熱軋F(tuán)BDP鋼的生產(chǎn)條件
1.7 高延伸凸緣型FBDP鋼的研究現(xiàn)狀
1.8 本課題的研究背景及研究內(nèi)容
1.8.1 研究背景
1.8.2 研究內(nèi)容
本章參考文獻(xiàn)
第二章 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變行為
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理
2.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 實(shí)驗(yàn)鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
2.2.2 實(shí)驗(yàn)鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織
2.3 分析與討論
2.3.1 硅、錳含量對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.2 冷卻速度對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.3 變形溫度對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.4 硅含量和變形對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的綜合影響
2.4 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第三章 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變行為
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.2 相變熱力學(xué)模型簡(jiǎn)介
3.2.1 KRC模型簡(jiǎn)介
3.2.2 LFG模型簡(jiǎn)介
3.2.3 Zener兩參數(shù)的確定
3.2.4 C-C交互能的確定
3.3 相變動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)介
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 未變形條件下的等溫轉(zhuǎn)變組織
3.4.2 變形條件下的等溫轉(zhuǎn)變組織
3.4.3 分析與討論
3.5 計(jì)算結(jié)果與分析
3.5.1 相界面平衡濃度
3.5.2 相變驅(qū)動(dòng)力
3.5.3 相變?cè)杏?br> 3.6 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第四章 熱軋鐵素體/貝氏體雙相鋼的組織和力學(xué)性能
4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 控軋控冷實(shí)驗(yàn)
4.1.3 力學(xué)性能測(cè)試
4.1.4 顯微組織觀察
4.2 FBDP鋼的顯微組織
4.3 影響FBDP鋼顯微組織的因素
4.3.1 合金元素的影響
4.3.2 終軋溫度的影響
4.4 FBDP鋼的力學(xué)性能
4.4.1 拉伸性能
4.4.2 沖擊性能
4.5 影響FBDP鋼力學(xué)性能的因素
4.5.1 合金元素的影響
4.5.2 終軋溫度的影響
4.6 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第五章 鐵素體/貝氏體雙相鋼的延伸凸緣性能及裂紋擴(kuò)展行為
5.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.2 擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 擴(kuò)孔性能
5.2.2 成形力—成形位移曲線
5.2.3 不同硅含量FBDP鋼的延伸凸緣性能
5.3 分析與討論
5.3.1 擴(kuò)孔過程中裂紋形成的力學(xué)分析
5.3.2 擴(kuò)孔過程中裂紋形成及擴(kuò)展的微觀機(jī)理
5.3.3 影響延伸凸緣性能的因素
5.4 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第六章 鐵素體/貝氏體雙相鋼在單軸拉伸下的變形和斷裂特性
6.1 單向拉伸下的變形特性參量描述
6.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
6.1.2 加工硬化參量
6.2 包辛格效應(yīng)實(shí)驗(yàn)及其參數(shù)
6.2.1 壓縮-拉伸實(shí)驗(yàn)
6.2.2 包辛格效應(yīng)參量描述
6.3 FBDP鋼在單向拉伸下的變形特性
6.3.1 FBDP鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
6.3.2 FBDP鋼的加工硬化行為
6.4 FBDP鋼在單向拉伸下的斷裂特性
6.5 FBDP鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
6.5.1 Hollomon分析
6.5.2 C-J分析
6.5.3 修正的C-J分析
6.6 預(yù)壓縮變形對(duì)FBDP鋼變形特性的影響
6.7 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe—∑Xi—C合金系超組元模型Zener兩參數(shù)的修正[J]. 彭寧琦,唐廣波,劉正東,吳秀月. 金屬學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]鐵素體/貝氏體雙相鋼的變形和斷裂特性[J]. 蔡明暉,丁樺,張建蘇,李龍,唐正友. 材料研究學(xué)報(bào). 2009(01)
[3]終軋溫度對(duì)低碳Mn系貝氏體鋼性能的影響[J]. 王勇圍,白秉哲,方鴻生. 鋼鐵. 2009(01)
[4]先進(jìn)高強(qiáng)鋼的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 黃曉艷,劉波. 云南冶金. 2008(04)
[5]汽車輕量化先進(jìn)高強(qiáng)鋼與節(jié)能減排[J]. 康永林. 鋼鐵. 2008(06)
[6]EFFECT OF SILICON ADDITION ON RECRYSTALLIZATION AND PHASE TRANSFORMATION BEHAVIOR OF HIGH-STRENGTH HOT-ROLLED TRIP STEEL[J]. L.J.Zhu~* College of Materials Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130025,China D.Wu X.M.Zhao The State Key Laboratory of Rolling Technology and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2008(03)
[7]Effect of Controlled Cooling After Hot Rolling on Mechanical Properties of Hot Rolled TRIP Steel[J]. WU Di1,LI Zhuang1,2,Lü Hui-sheng3(1.State Key Laboratory of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.Department of Material Engineering,Shenyang Institute of Aeronautical Engineering,Shenyang 110034,Liaoning,China;3.Department of Science and Technology Information,China Iron and Steel Research Institute Group,Beijing 100081,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(02)
[8]Influence of Mn Content and Hot Deformation on Transformation Behavior of C-Mn Steels[J]. LI Long1,DING Hua1,2,DU Lin-xiu2,WEN Jing-lin1,SONG Hong-mei3,ZHANG Pi-jun3(1.School of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.State Key Lab of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;3.Technology Center,Baoshan Iron and Steel Group Co.,Shanghai 201900,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(02)
[9]鐵素體和貝氏體復(fù)相組織低碳鋼的力學(xué)特性[J]. 李龍,丁樺,溫景林,宋紅梅,張丕軍. 材料研究學(xué)報(bào). 2007(05)
[10]低碳鐵素體貝氏體復(fù)相鋼的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析[J]. 李龍,丁樺,杜林秀,宋紅梅,張丕軍. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]高強(qiáng)度含鈮熱軋雙相鋼組織性能柔性控制研究[D]. 周樂育.北京科技大學(xué) 2008
[2]高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度相變塑性鋼的開發(fā)和研究[D]. 張梅.上海大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Nb微合金鋼形變連續(xù)冷卻過程中的相變研究[D]. 金波.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3677448
【文章頁數(shù)】:157 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鐵素體/馬氏體雙相(FMDP)鋼的發(fā)展
1.1.1 FMDP鋼的簡(jiǎn)介
1.1.2 FMDP鋼的產(chǎn)生及其發(fā)展歷程
1.1.3 FMDP鋼的組織與性能
1.1.4 FMDP鋼的種類及生產(chǎn)工藝
1.2 鐵素體/貝氏體雙相(FBDP)鋼的提出
1.3 FBDP鋼的產(chǎn)品特征
1.3.1 化學(xué)成分與顯微組織
1.3.2 性能特征
1.4 FBDP鋼的強(qiáng)化機(jī)理
1.5 影響FBDP鋼延伸凸緣性能的物理冶金學(xué)因素
1.5.1 評(píng)價(jià)方法
1.5.2 非金屬夾雜物的影響
1.5.3 組織因素的影響
1.5.4 微合金元素的影響
1.6 熱軋F(tuán)BDP鋼的生產(chǎn)條件
1.7 高延伸凸緣型FBDP鋼的研究現(xiàn)狀
1.8 本課題的研究背景及研究內(nèi)容
1.8.1 研究背景
1.8.2 研究內(nèi)容
本章參考文獻(xiàn)
第二章 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變行為
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理
2.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 實(shí)驗(yàn)鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
2.2.2 實(shí)驗(yàn)鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織
2.3 分析與討論
2.3.1 硅、錳含量對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.2 冷卻速度對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.3 變形溫度對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的影響
2.3.4 硅含量和變形對(duì)連續(xù)冷卻相變行為的綜合影響
2.4 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第三章 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變行為
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.2 相變熱力學(xué)模型簡(jiǎn)介
3.2.1 KRC模型簡(jiǎn)介
3.2.2 LFG模型簡(jiǎn)介
3.2.3 Zener兩參數(shù)的確定
3.2.4 C-C交互能的確定
3.3 相變動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)介
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 未變形條件下的等溫轉(zhuǎn)變組織
3.4.2 變形條件下的等溫轉(zhuǎn)變組織
3.4.3 分析與討論
3.5 計(jì)算結(jié)果與分析
3.5.1 相界面平衡濃度
3.5.2 相變驅(qū)動(dòng)力
3.5.3 相變?cè)杏?br> 3.6 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第四章 熱軋鐵素體/貝氏體雙相鋼的組織和力學(xué)性能
4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 控軋控冷實(shí)驗(yàn)
4.1.3 力學(xué)性能測(cè)試
4.1.4 顯微組織觀察
4.2 FBDP鋼的顯微組織
4.3 影響FBDP鋼顯微組織的因素
4.3.1 合金元素的影響
4.3.2 終軋溫度的影響
4.4 FBDP鋼的力學(xué)性能
4.4.1 拉伸性能
4.4.2 沖擊性能
4.5 影響FBDP鋼力學(xué)性能的因素
4.5.1 合金元素的影響
4.5.2 終軋溫度的影響
4.6 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第五章 鐵素體/貝氏體雙相鋼的延伸凸緣性能及裂紋擴(kuò)展行為
5.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.2 擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 擴(kuò)孔性能
5.2.2 成形力—成形位移曲線
5.2.3 不同硅含量FBDP鋼的延伸凸緣性能
5.3 分析與討論
5.3.1 擴(kuò)孔過程中裂紋形成的力學(xué)分析
5.3.2 擴(kuò)孔過程中裂紋形成及擴(kuò)展的微觀機(jī)理
5.3.3 影響延伸凸緣性能的因素
5.4 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第六章 鐵素體/貝氏體雙相鋼在單軸拉伸下的變形和斷裂特性
6.1 單向拉伸下的變形特性參量描述
6.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
6.1.2 加工硬化參量
6.2 包辛格效應(yīng)實(shí)驗(yàn)及其參數(shù)
6.2.1 壓縮-拉伸實(shí)驗(yàn)
6.2.2 包辛格效應(yīng)參量描述
6.3 FBDP鋼在單向拉伸下的變形特性
6.3.1 FBDP鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
6.3.2 FBDP鋼的加工硬化行為
6.4 FBDP鋼在單向拉伸下的斷裂特性
6.5 FBDP鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
6.5.1 Hollomon分析
6.5.2 C-J分析
6.5.3 修正的C-J分析
6.6 預(yù)壓縮變形對(duì)FBDP鋼變形特性的影響
6.7 本章小結(jié)
本章參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe—∑Xi—C合金系超組元模型Zener兩參數(shù)的修正[J]. 彭寧琦,唐廣波,劉正東,吳秀月. 金屬學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]鐵素體/貝氏體雙相鋼的變形和斷裂特性[J]. 蔡明暉,丁樺,張建蘇,李龍,唐正友. 材料研究學(xué)報(bào). 2009(01)
[3]終軋溫度對(duì)低碳Mn系貝氏體鋼性能的影響[J]. 王勇圍,白秉哲,方鴻生. 鋼鐵. 2009(01)
[4]先進(jìn)高強(qiáng)鋼的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 黃曉艷,劉波. 云南冶金. 2008(04)
[5]汽車輕量化先進(jìn)高強(qiáng)鋼與節(jié)能減排[J]. 康永林. 鋼鐵. 2008(06)
[6]EFFECT OF SILICON ADDITION ON RECRYSTALLIZATION AND PHASE TRANSFORMATION BEHAVIOR OF HIGH-STRENGTH HOT-ROLLED TRIP STEEL[J]. L.J.Zhu~* College of Materials Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130025,China D.Wu X.M.Zhao The State Key Laboratory of Rolling Technology and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2008(03)
[7]Effect of Controlled Cooling After Hot Rolling on Mechanical Properties of Hot Rolled TRIP Steel[J]. WU Di1,LI Zhuang1,2,Lü Hui-sheng3(1.State Key Laboratory of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.Department of Material Engineering,Shenyang Institute of Aeronautical Engineering,Shenyang 110034,Liaoning,China;3.Department of Science and Technology Information,China Iron and Steel Research Institute Group,Beijing 100081,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(02)
[8]Influence of Mn Content and Hot Deformation on Transformation Behavior of C-Mn Steels[J]. LI Long1,DING Hua1,2,DU Lin-xiu2,WEN Jing-lin1,SONG Hong-mei3,ZHANG Pi-jun3(1.School of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.State Key Lab of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;3.Technology Center,Baoshan Iron and Steel Group Co.,Shanghai 201900,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(02)
[9]鐵素體和貝氏體復(fù)相組織低碳鋼的力學(xué)特性[J]. 李龍,丁樺,溫景林,宋紅梅,張丕軍. 材料研究學(xué)報(bào). 2007(05)
[10]低碳鐵素體貝氏體復(fù)相鋼的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析[J]. 李龍,丁樺,杜林秀,宋紅梅,張丕軍. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]高強(qiáng)度含鈮熱軋雙相鋼組織性能柔性控制研究[D]. 周樂育.北京科技大學(xué) 2008
[2]高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度相變塑性鋼的開發(fā)和研究[D]. 張梅.上海大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Nb微合金鋼形變連續(xù)冷卻過程中的相變研究[D]. 金波.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3677448
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3677448.html
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