高強韌中錳鋼的拉伸力學(xué)性能與機理研究
發(fā)布時間:2021-09-24 18:58
中錳鋼(Medium Manganese steel,MMS)在合金元素較少的情況下具備相當(dāng)高的強度-塑性乘積(拉伸強度和斷裂后伸長率的乘積),因而作為第三代先進(jìn)高強度鋼(Advanced High Strength Steel,AHSS)的代表而備受關(guān)注。在本文中,我們通過對MMS的表面進(jìn)行滑動摩擦處理(Sliding Friction Treatment,SFT),形成了表面梯度結(jié)構(gòu),研究了微觀結(jié)構(gòu)的形成機理和相應(yīng)的力學(xué)行為,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡以及電子背散射衍射技術(shù)系統(tǒng)地研究了表面納米化后不同區(qū)域的微觀組織特征,并深入分析了晶粒細(xì)化機制;另一方面,通過顯微硬度測試及拉伸力學(xué)性能測試,獲得表面納米化后中錳鋼的硬度梯度及拉伸力學(xué)性能,分析了微觀組織對機械性能的影響。主要研究結(jié)論如下:(1)通過SFT在中錳鋼表層制備出納米晶粒,表面層微觀結(jié)構(gòu)隨深度方向呈梯度變化,分為納米(Nano Grain,NG)層、亞微米(Sub Micron Grain,SMG)層以及粗晶(Coarse Grain,CG)層。納米層的厚度約為20μm,晶粒尺寸約0.5?1.0μm。緊靠著納米層的是...
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
011~2017全球汽車產(chǎn)量統(tǒng)計
第一章緒論1第一章緒論1.1引言汽車行業(yè)是影響國民經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會現(xiàn)代化的支柱產(chǎn)業(yè),具有重要的地位[1]。汽車行業(yè)的發(fā)展不僅可以帶動與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且可以推動社會的全面進(jìn)步。據(jù)統(tǒng)計,2011年的全世界汽車產(chǎn)量僅為7988萬輛,而2017年的全世界汽車產(chǎn)量已經(jīng)增加到9730萬輛,2011年到2017年期間同比分別增長2.96%、5.45%、3.65%、2.82%、1.12%、4.63%及2.44%,產(chǎn)量有著明顯的上升,如圖1-1所示。圖1-12011~2017全球汽車產(chǎn)量統(tǒng)計自2009年以來,我國汽車的產(chǎn)銷量一直穩(wěn)居著世界第一的位置;2005年我國汽車產(chǎn)量僅為571萬輛,2016年已經(jīng)增長至2812萬輛,年均復(fù)合增長率為15.60%;2017年我國汽車產(chǎn)量更是突破2900萬輛,圖1-2為2005-2017年來我國汽車的產(chǎn)量統(tǒng)計,可見汽車產(chǎn)業(yè)在我國具有重要的地位。圖1-22005~2017我國汽車產(chǎn)量統(tǒng)計
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文2汽車在帶給我們生活便利的同時,也帶來了很多問題。據(jù)統(tǒng)計,每年因為車禍而導(dǎo)致的死亡人數(shù)高達(dá)上千萬,因此對于汽車行業(yè)的發(fā)展來說,通過結(jié)構(gòu)材料設(shè)計來保證司機與乘客的安全是非常重要的。另一方面,環(huán)境污染也是不可忽視的問題,研究表明,當(dāng)車身重量每減輕10%,燃油消耗可降低8%,尾氣排放量降低4%[2],新型汽車生產(chǎn)對于節(jié)能減排的要求也日益提高。因此,提高汽車用結(jié)構(gòu)材料的強度與韌性、降低車身重量是目前新型車用材料的研究重點。車用金屬結(jié)構(gòu)材料主要由高強度鋼組成,如圖1-3所示,根據(jù)部位對強度要求的不同,分別需用特高強度鋼、超高強度鋼等。圖1-3汽車結(jié)構(gòu)材料組成1.2先進(jìn)高強度鋼概述1.2.1先進(jìn)高強度鋼的發(fā)展目前,高強度鋼的研發(fā)已經(jīng)成為了鋼鐵行業(yè)的重中之重,有關(guān)高強度鋼乃至超高強度鋼已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)中,汽車行業(yè)對于高強度鋼的應(yīng)用尤為重要。汽車用鋼在1980年起開始迅速的發(fā)展[3],在汽車產(chǎn)業(yè)的初期階段,因為生產(chǎn)條件的限制,汽車用鋼主要為低強度鋼,其具備良好的成形性,并且生產(chǎn)成本較低,如無間隙原子鋼(Interstitial-Freesteel,IF)、軟鋼等;隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,高強度鋼得到了更廣泛地應(yīng)用,如烘烤硬化鋼(Bakehardeningsteel,BH),高強無間隙原子鋼以及今天的更高強度鋼,例如雙相鋼(Dual-phasesteel,DP)、相變誘導(dǎo)塑性鋼(Phasetransformationinducedplasticitysteel,TRIP)和熱成形馬氏體鋼等。根據(jù)抗拉強度的大小來對汽車用鋼進(jìn)行劃分,一般地,我們將抗拉強度在340Mpa-780Mpa之間的鋼稱做高強度鋼;將抗拉強度大于780Mpa的鋼稱做先進(jìn)高強度鋼(Advancedhighstrengthsteels,AHSS)。由于高強度和高塑性在汽車用鋼中起著重要作用,因此美國學(xué)者Krupitzer?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純銅表面納米化的微觀結(jié)構(gòu)演化及其力學(xué)性能研究[J]. 段保華,張柯,劉平. 有色金屬材料與工程. 2019(04)
[2]溫軋及逆相變退火對中錳鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 趙曉麗,張永健,黃海濤,惠衛(wèi)軍,王存宇,董瀚. 鋼鐵研究學(xué)報. 2018(08)
[3]金屬材料中梯度結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 張淇萱,楊新誠,李才巨. 熱加工工藝. 2016(02)
[4]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯. 金屬學(xué)報. 2015(01)
[5]細(xì)晶強化和位錯強化對中錳馬氏體鋼的強化作用[J]. 趙杰,徐海峰,時捷,李箭,蒲健,曹文全. 鋼鐵. 2012(08)
[6]兩相區(qū)退火時間對冷軋中錳鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李楠,時捷,王存宇,趙暉,陳為亮,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料熱處理學(xué)報. 2011(08)
[7]第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J]. 董瀚,曹文全,時捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[8]烘烤硬化鋼的硬化特性及機理[J]. 葉仲超,段小平. 鋼鐵研究. 2011(01)
[9]相變誘導(dǎo)塑性鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 劉永前,陳宇. 武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2010(03)
[10]先進(jìn)汽車鋼扁平材和長形材的研發(fā)進(jìn)展[J]. 翁宇慶,董瀚,干勇. 冶金管理. 2009(09)
碩士論文
[1]ART退火和不同軋制條件對中錳鋼微觀組織以及拉伸性能的影響[D]. 王詩杰.武漢科技大學(xué) 2019
[2]高強塑積中錳鋼單軸拉伸過程的力學(xué)行為及組織演變研究[D]. 李金鑫.西南交通大學(xué) 2019
本文編號:3408275
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
011~2017全球汽車產(chǎn)量統(tǒng)計
第一章緒論1第一章緒論1.1引言汽車行業(yè)是影響國民經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會現(xiàn)代化的支柱產(chǎn)業(yè),具有重要的地位[1]。汽車行業(yè)的發(fā)展不僅可以帶動與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且可以推動社會的全面進(jìn)步。據(jù)統(tǒng)計,2011年的全世界汽車產(chǎn)量僅為7988萬輛,而2017年的全世界汽車產(chǎn)量已經(jīng)增加到9730萬輛,2011年到2017年期間同比分別增長2.96%、5.45%、3.65%、2.82%、1.12%、4.63%及2.44%,產(chǎn)量有著明顯的上升,如圖1-1所示。圖1-12011~2017全球汽車產(chǎn)量統(tǒng)計自2009年以來,我國汽車的產(chǎn)銷量一直穩(wěn)居著世界第一的位置;2005年我國汽車產(chǎn)量僅為571萬輛,2016年已經(jīng)增長至2812萬輛,年均復(fù)合增長率為15.60%;2017年我國汽車產(chǎn)量更是突破2900萬輛,圖1-2為2005-2017年來我國汽車的產(chǎn)量統(tǒng)計,可見汽車產(chǎn)業(yè)在我國具有重要的地位。圖1-22005~2017我國汽車產(chǎn)量統(tǒng)計
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文2汽車在帶給我們生活便利的同時,也帶來了很多問題。據(jù)統(tǒng)計,每年因為車禍而導(dǎo)致的死亡人數(shù)高達(dá)上千萬,因此對于汽車行業(yè)的發(fā)展來說,通過結(jié)構(gòu)材料設(shè)計來保證司機與乘客的安全是非常重要的。另一方面,環(huán)境污染也是不可忽視的問題,研究表明,當(dāng)車身重量每減輕10%,燃油消耗可降低8%,尾氣排放量降低4%[2],新型汽車生產(chǎn)對于節(jié)能減排的要求也日益提高。因此,提高汽車用結(jié)構(gòu)材料的強度與韌性、降低車身重量是目前新型車用材料的研究重點。車用金屬結(jié)構(gòu)材料主要由高強度鋼組成,如圖1-3所示,根據(jù)部位對強度要求的不同,分別需用特高強度鋼、超高強度鋼等。圖1-3汽車結(jié)構(gòu)材料組成1.2先進(jìn)高強度鋼概述1.2.1先進(jìn)高強度鋼的發(fā)展目前,高強度鋼的研發(fā)已經(jīng)成為了鋼鐵行業(yè)的重中之重,有關(guān)高強度鋼乃至超高強度鋼已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)中,汽車行業(yè)對于高強度鋼的應(yīng)用尤為重要。汽車用鋼在1980年起開始迅速的發(fā)展[3],在汽車產(chǎn)業(yè)的初期階段,因為生產(chǎn)條件的限制,汽車用鋼主要為低強度鋼,其具備良好的成形性,并且生產(chǎn)成本較低,如無間隙原子鋼(Interstitial-Freesteel,IF)、軟鋼等;隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,高強度鋼得到了更廣泛地應(yīng)用,如烘烤硬化鋼(Bakehardeningsteel,BH),高強無間隙原子鋼以及今天的更高強度鋼,例如雙相鋼(Dual-phasesteel,DP)、相變誘導(dǎo)塑性鋼(Phasetransformationinducedplasticitysteel,TRIP)和熱成形馬氏體鋼等。根據(jù)抗拉強度的大小來對汽車用鋼進(jìn)行劃分,一般地,我們將抗拉強度在340Mpa-780Mpa之間的鋼稱做高強度鋼;將抗拉強度大于780Mpa的鋼稱做先進(jìn)高強度鋼(Advancedhighstrengthsteels,AHSS)。由于高強度和高塑性在汽車用鋼中起著重要作用,因此美國學(xué)者Krupitzer?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純銅表面納米化的微觀結(jié)構(gòu)演化及其力學(xué)性能研究[J]. 段保華,張柯,劉平. 有色金屬材料與工程. 2019(04)
[2]溫軋及逆相變退火對中錳鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 趙曉麗,張永健,黃海濤,惠衛(wèi)軍,王存宇,董瀚. 鋼鐵研究學(xué)報. 2018(08)
[3]金屬材料中梯度結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 張淇萱,楊新誠,李才巨. 熱加工工藝. 2016(02)
[4]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯. 金屬學(xué)報. 2015(01)
[5]細(xì)晶強化和位錯強化對中錳馬氏體鋼的強化作用[J]. 趙杰,徐海峰,時捷,李箭,蒲健,曹文全. 鋼鐵. 2012(08)
[6]兩相區(qū)退火時間對冷軋中錳鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李楠,時捷,王存宇,趙暉,陳為亮,惠衛(wèi)軍,曹文全. 材料熱處理學(xué)報. 2011(08)
[7]第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J]. 董瀚,曹文全,時捷,王存宇,王毛球,翁宇慶. 鋼鐵. 2011(06)
[8]烘烤硬化鋼的硬化特性及機理[J]. 葉仲超,段小平. 鋼鐵研究. 2011(01)
[9]相變誘導(dǎo)塑性鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 劉永前,陳宇. 武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2010(03)
[10]先進(jìn)汽車鋼扁平材和長形材的研發(fā)進(jìn)展[J]. 翁宇慶,董瀚,干勇. 冶金管理. 2009(09)
碩士論文
[1]ART退火和不同軋制條件對中錳鋼微觀組織以及拉伸性能的影響[D]. 王詩杰.武漢科技大學(xué) 2019
[2]高強塑積中錳鋼單軸拉伸過程的力學(xué)行為及組織演變研究[D]. 李金鑫.西南交通大學(xué) 2019
本文編號:3408275
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