高強(qiáng)鋼連續(xù)冷卻及退火過(guò)程殘余應(yīng)力演變規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-20 04:36
高強(qiáng)鋼作為重要的基礎(chǔ)材料,在能源、交通、電力等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。為降低成本提升性能,控制軋制及快速冷卻已成為高強(qiáng)鋼制備的主要方法?焖倮鋮s過(guò)程中,溫度應(yīng)力與組織轉(zhuǎn)變交互作用,在材料內(nèi)引入高幅殘余應(yīng)力,降低材料性能,影響尺寸穩(wěn)定性,誘發(fā)應(yīng)力腐蝕,嚴(yán)重制約高強(qiáng)鋼的應(yīng)用和發(fā)展。因此,研究高強(qiáng)鋼制備過(guò)程的殘余應(yīng)力演變規(guī)律,建立組織轉(zhuǎn)變與殘余應(yīng)力演變間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)于合理制定加工工藝以降低高強(qiáng)鋼的殘余應(yīng)力水平具有極其重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程意義。本文圍繞制約高強(qiáng)鋼產(chǎn)品品質(zhì)及性能提升的殘余應(yīng)力問(wèn)題,從高強(qiáng)鋼殘余應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、溫度應(yīng)力對(duì)連續(xù)冷卻相變行為及殘余應(yīng)力的影響、退火過(guò)程中的組織演變、退火過(guò)程中殘余應(yīng)力的調(diào)控機(jī)制、低溫殘余應(yīng)力調(diào)控技術(shù)等五個(gè)方面展開(kāi)研究,解決了兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題:構(gòu)建了考慮相變遲滯效應(yīng)的鐵素體連續(xù)冷卻過(guò)程相變動(dòng)力學(xué)模型;揭示出基于析出塑性、析出誘導(dǎo)蠕變效應(yīng)的退火殘余應(yīng)力調(diào)控機(jī)制。為高強(qiáng)鋼殘余應(yīng)力調(diào)控提供了理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出基于形變誘導(dǎo)碳化物低溫溶解機(jī)制的低溫殘余應(yīng)力調(diào)控技術(shù),為實(shí)際生產(chǎn)中精確調(diào)控殘余應(yīng)力,降低殘余應(yīng)力的調(diào)控成本提供了技術(shù)準(zhǔn)備。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)對(duì)基于...
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:164 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1裂紋柔度法殘余應(yīng)力測(cè)置示意圖??
此,目前裂紋柔度法的應(yīng)用還僅限制于??航空、航天等尖端領(lǐng)域,更為廣泛的應(yīng)用還有待進(jìn)一步的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)。??2.3溫度應(yīng)力對(duì)相變行為的影響??經(jīng)過(guò)軋制變形的高強(qiáng)鋼在連續(xù)冷卻過(guò)程中,經(jīng)歷了由奧氏體向鐵素體或??貝氏體、馬氏體的轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變過(guò)程是在高壓縮比預(yù)變形以及溫度應(yīng)力作??用下完成的,應(yīng)力對(duì)高強(qiáng)鋼的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程所產(chǎn)生的應(yīng)變有著重要影響。相??變過(guò)程所產(chǎn)生的不均勻變形量決定了材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布。??2.3.1釀-組織-應(yīng)力三者間的交互作用??溫度-組織-應(yīng)力三者間的交互關(guān)系(圖2-2)是研宄相變過(guò)程殘余應(yīng)力分布??的基矗T.In〇ue[1()]認(rèn)為材料在一定溫度條件下產(chǎn)生相變,同時(shí)溫度場(chǎng)的不均??勻分布會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,進(jìn)而改變相變進(jìn)程;相變所導(dǎo)致的局部體積變化會(huì)??產(chǎn)生相變應(yīng)力;相變產(chǎn)生的相變潛熱會(huì)改變材料溫度場(chǎng)的分布。綜合考慮溫??度-組織-應(yīng)力三者間的交互作用關(guān)系,才能實(shí)現(xiàn)熱軋過(guò)程中殘余應(yīng)力分布的??準(zhǔn)確描述。?????Thermal?stress??????Tempefature?,-??>?|?Stress^strain??\?K???Heat?generation?due?to?mechanical?work?/?/??\?\???Transforma?tbn?stress?/?/??\?\?and?transformation?/?/??//f?Slre.ss?and?st^in??of?structure?\?\?/?/??Metallic?structure??圖2-2溫度-組織-應(yīng)力間耦合關(guān)系??在上述交互關(guān)系中,溫度對(duì)相變的影響[37]以及相變潛熱對(duì)溫度場(chǎng)的影響??研究相
圖2-3加熱過(guò)@力松弛ms示意??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱軋高強(qiáng)鋼冷卻板形控制技術(shù)的應(yīng)用[J]. 滕洪寶,王曉東,程洋,陳彤,安瑞東. 鍛壓技術(shù). 2017(08)
[2]輪廓法測(cè)試殘余應(yīng)力中的數(shù)據(jù)處理[J]. 謝國(guó)貞,吳運(yùn)新,龔海,李晨,劉瑤瓊,姬浩,張偉. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(15)
[3]全淬透圓柱件淬火應(yīng)力的有限元模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 劉玉,秦盛偉,左訓(xùn)偉,陳乃錄,戎詠華. 金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]帶鋼超快速冷卻條件下的換熱過(guò)程[J]. 袁國(guó),王國(guó)棟,劉相華. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]熱帶鋼超快速冷卻條件下的對(duì)流換熱系數(shù)研究[J]. 王昭東,袁國(guó),王國(guó)棟,劉相華. 鋼鐵. 2006(07)
[6]冷變形后微合金鋼碳氮化物的析出與組織[J]. 田文洲,劉靜,袁澤喜. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[7]應(yīng)力作用下的相變[J]. 徐祖耀. 熱處理. 2004(02)
[8]應(yīng)力對(duì)鋼中貝氏體相變的影響[J]. 徐祖耀. 金屬學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]固體中應(yīng)力產(chǎn)生和消除空位及非平衡晶界偏聚[J]. 徐庭棟. 中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2003(03)
[10]Stability of Ultra-fine Microstructures during Tempering[J]. Shanwu Yang, Chengjia Shang,Xinlai He, Xuemin Wang, Yi Yuan (Material Science and Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition). 2001(02)
本文編號(hào):3598183
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:164 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1裂紋柔度法殘余應(yīng)力測(cè)置示意圖??
此,目前裂紋柔度法的應(yīng)用還僅限制于??航空、航天等尖端領(lǐng)域,更為廣泛的應(yīng)用還有待進(jìn)一步的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)。??2.3溫度應(yīng)力對(duì)相變行為的影響??經(jīng)過(guò)軋制變形的高強(qiáng)鋼在連續(xù)冷卻過(guò)程中,經(jīng)歷了由奧氏體向鐵素體或??貝氏體、馬氏體的轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變過(guò)程是在高壓縮比預(yù)變形以及溫度應(yīng)力作??用下完成的,應(yīng)力對(duì)高強(qiáng)鋼的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程所產(chǎn)生的應(yīng)變有著重要影響。相??變過(guò)程所產(chǎn)生的不均勻變形量決定了材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布。??2.3.1釀-組織-應(yīng)力三者間的交互作用??溫度-組織-應(yīng)力三者間的交互關(guān)系(圖2-2)是研宄相變過(guò)程殘余應(yīng)力分布??的基矗T.In〇ue[1()]認(rèn)為材料在一定溫度條件下產(chǎn)生相變,同時(shí)溫度場(chǎng)的不均??勻分布會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,進(jìn)而改變相變進(jìn)程;相變所導(dǎo)致的局部體積變化會(huì)??產(chǎn)生相變應(yīng)力;相變產(chǎn)生的相變潛熱會(huì)改變材料溫度場(chǎng)的分布。綜合考慮溫??度-組織-應(yīng)力三者間的交互作用關(guān)系,才能實(shí)現(xiàn)熱軋過(guò)程中殘余應(yīng)力分布的??準(zhǔn)確描述。?????Thermal?stress??????Tempefature?,-??>?|?Stress^strain??\?K???Heat?generation?due?to?mechanical?work?/?/??\?\???Transforma?tbn?stress?/?/??\?\?and?transformation?/?/??//f?Slre.ss?and?st^in??of?structure?\?\?/?/??Metallic?structure??圖2-2溫度-組織-應(yīng)力間耦合關(guān)系??在上述交互關(guān)系中,溫度對(duì)相變的影響[37]以及相變潛熱對(duì)溫度場(chǎng)的影響??研究相
圖2-3加熱過(guò)@力松弛ms示意??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱軋高強(qiáng)鋼冷卻板形控制技術(shù)的應(yīng)用[J]. 滕洪寶,王曉東,程洋,陳彤,安瑞東. 鍛壓技術(shù). 2017(08)
[2]輪廓法測(cè)試殘余應(yīng)力中的數(shù)據(jù)處理[J]. 謝國(guó)貞,吳運(yùn)新,龔海,李晨,劉瑤瓊,姬浩,張偉. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(15)
[3]全淬透圓柱件淬火應(yīng)力的有限元模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 劉玉,秦盛偉,左訓(xùn)偉,陳乃錄,戎詠華. 金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]帶鋼超快速冷卻條件下的換熱過(guò)程[J]. 袁國(guó),王國(guó)棟,劉相華. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]熱帶鋼超快速冷卻條件下的對(duì)流換熱系數(shù)研究[J]. 王昭東,袁國(guó),王國(guó)棟,劉相華. 鋼鐵. 2006(07)
[6]冷變形后微合金鋼碳氮化物的析出與組織[J]. 田文洲,劉靜,袁澤喜. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[7]應(yīng)力作用下的相變[J]. 徐祖耀. 熱處理. 2004(02)
[8]應(yīng)力對(duì)鋼中貝氏體相變的影響[J]. 徐祖耀. 金屬學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]固體中應(yīng)力產(chǎn)生和消除空位及非平衡晶界偏聚[J]. 徐庭棟. 中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2003(03)
[10]Stability of Ultra-fine Microstructures during Tempering[J]. Shanwu Yang, Chengjia Shang,Xinlai He, Xuemin Wang, Yi Yuan (Material Science and Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China). Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition). 2001(02)
本文編號(hào):3598183
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