熱軋雙相鋼具有強度高、屈強比低、初始加工硬化率高以及強度和韌性配合良好等優(yōu)點,是目前應用最多的先進高強度鋼（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度鋼的理想材料。本文結合上海寶鋼集團公司開發(fā)項目“鐵素體/貝氏體高擴孔鋼的相變及強化機理”,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)濟型的熱軋FBDP鋼板,通過擴孔實驗評價不同強度級別FBDP鋼板的延伸凸緣性能,并對FBDP鋼在單軸拉伸下的變形行為和斷裂機理,以及擴孔成形中的裂紋形成及其擴展行為進行研究,取得了如下研究成果:（1）通過熱模擬實驗研究不同硅、錳含量的低碳鋼在連續(xù)冷卻過程中的相轉變規(guī)律,定量分析合金元素、熱變形工藝參數(shù)以及冷卻速度對相變溫度和轉變組織的影響。結果表明:1)硅含量增加使Ar₃溫度升高,錳... 

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：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 化學成分與顯微組織
        1.3.2 性能特征
    1.4 FBDP鋼的強化機理
    1.5 影響FBDP鋼延伸凸緣性能的物理冶金學因素
        1.5.1 評價方法
        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FBDP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容
        1.8.1 研究背景
        1.8.2 研究內容
    本章參考文獻
第二章 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變行為
    2.1 實驗方法
        2.1.1 實驗材料及設備
        2.1.2 實驗原理
        2.1.3 實驗方案
    2.2 實驗結果
        2.2.1 實驗鋼的連續(xù)冷卻轉變曲線
        2.2.2 實驗鋼的連續(xù)冷卻轉變組織
    2.3 分析與討論
        2.3.1 硅、錳含量對連續(xù)冷卻相變行為的影響
        2.3.2 冷卻速度對連續(xù)冷卻相變行為的影響
        2.3.3 變形溫度對連續(xù)冷卻相變行為的影響
        2.3.4 硅含量和變形對連續(xù)冷卻相變行為的綜合影響
    2.4 本章小結
    本章參考文獻
第三章 過冷奧氏體的等溫轉變行為
    3.1 實驗材料與方法
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗方案
    3.2 相變熱力學模型簡介
        3.2.1 KRC模型簡介
        3.2.2 LFG模型簡介
        3.2.3 Zener兩參數(shù)的確定
        3.2.4 C-C交互能的確定
    3.3 相變動力學模型簡介
    3.4 實驗結果與分析
        3.4.1 未變形條件下的等溫轉變組織
        3.4.2 變形條件下的等溫轉變組織
        3.4.3 分析與討論
    3.5 計算結果與分析
        3.5.1 相界面平衡濃度
        3.5.2 相變驅動力
        3.5.3 相變孕育期
    3.6 本章小結
    本章參考文獻
第四章 熱軋鐵素體/貝氏體雙相鋼的組織和力學性能
    4.1 實驗材料及方法
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 控軋控冷實驗
        4.1.3 力學性能測試
        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鋼的力學性能
        4.4.1 拉伸性能
        4.4.2 沖擊性能
    4.5 影響FBDP鋼力學性能的因素
        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
    本章參考文獻
第五章 鐵素體/貝氏體雙相鋼的延伸凸緣性能及裂紋擴展行為
    5.1 實驗材料和方法
    5.2 擴孔實驗結果
        5.2.1 擴孔性能
        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 擴孔過程中裂紋形成的力學分析
        5.3.2 擴孔過程中裂紋形成及擴展的微觀機理
        5.3.3 影響延伸凸緣性能的因素
    5.4 本章小結
    本章參考文獻
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 應力-應變曲線
        6.1.2 加工硬化參量
    6.2 包辛格效應實驗及其參數(shù)
        6.2.1 壓縮-拉伸實驗
        6.2.2 包辛格效應參量描述
    6.3 FBDP鋼在單向拉伸下的變形特性
        6.3.1 FBDP鋼的應力-應變曲線
        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鋼應力-應變曲線分析
        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 預壓縮變形對FBDP鋼變形特性的影響
    6.7 本章小結
    本章參考文獻
第七章 結論
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
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.  金屬學報. 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.  材料研究學報. 2009(01)
[3]終軋溫度對低碳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]先進高強鋼的顯微組織與力學性能[J]. 黃曉艷,劉波.  云南冶金. 2008(04)
[5]汽車輕量化先進高強鋼與節(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]鐵素體和貝氏體復相組織低碳鋼的力學特性[J]. 李龍,丁樺,溫景林,宋紅梅,張丕軍.  材料研究學報. 2007(05)
[10]低碳鐵素體貝氏體復相鋼的拉伸應力-應變曲線分析[J]. 李龍,丁樺,杜林秀,宋紅梅,張丕軍.  材料熱處理學報. 2007(05)

博士論文
[1]高強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 2008
[2]高強度和超高強度相變塑性鋼的開發(fā)和研究[D]. 張梅.上海大學 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 2007



本文編號：3677448