超高强度双相钢中残留奥氏体的调控及其对机械性能的影响

发布时间：2025-05-06 23:29

　　超高强度双相钢是为满足第三代先进高强度钢(3GAHSS)的发展需求而开发的一种高性能钢材。目前,低温贝氏体(low temperature bainite)钢和淬火-碳分配(Q&P,quenching-partitioning)马氏体钢是这种超高强度双相钢的代表。超高强度双相钢的高强度主要来源于结构中的贝氏体铁素体或马氏体板条,而具有优异塑性韧性的残余奥氏体在受到外部应力时会引发相变诱导塑性(TRIP)效应,使其在保持良好的塑性和韧性的同时,令材料本身的强度和硬度进一步提高。因以,如何通过调控超高强度双相钢中的残留奥氏体来得到综合机械性能优良的组织结构,便成为这类先进高强度钢发展应用所面临的重要科学难题。本文采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等先进研究方法,来分析合金元素(Ni)对组织结构尤其是残留奥氏体形貌特征、体积分数、尺寸大小和碳元素分布等影响。对相同化学成分的实验钢设计了Q&P马氏体和低温贝氏体两种不同的热处理工艺,并对比了二者的力学和三体磨料磨损性能;通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等观察...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超高强度双相钢强塑性机制与相变诱导塑性(TRIP)效应
        1.2.1 相变诱导塑性(TRIP)效应
        1.2.2 相变诱导塑性(TRIP)效应的组织特点
    1.3 超高强度双相钢的研究现状
        1.3.1 低温贝氏体钢
        1.3.2 Q&P马氏体钢
        1.3.3 低温贝氏体钢与淬火-碳分配马氏体钢的力学和磨损性能
    1.4 本文研究意义及内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 成分设计
    2.2 热处理工艺设定理论依据
        2.2.1 MUCG83软件
        2.2.2 Gleeble3500测定相变点
    2.3 显微组织观察与表征
        2.3.1 光学显微镜的观察
        2.3.2 扫描电子显微镜的观察
        2.3.3 透射电镜观察
        2.3.4 X射线衍射确定物相的体积分数
        2.3.5 电子背散射衍射测定组织的晶粒大小
        2.3.6 电子探针微量分析测定残留奥氏体中碳含量
    2.4 力学性能和磨损性能测试
        2.4.1 拉伸性能测试
        2.4.2 V型缺口夏比摆锤冲击测试
        2.4.3 显微硬度测试
        2.4.4 纳米压痕微观硬度测试
        2.4.5 三体磨料磨损实验
第三章 Ni对低温贝氏体转变和残留奥氏体的影响
    3.1 前言
    3.2 热处理工艺设计
        3.2.1 化学成分与设计依据
        3.2.2 热处理工艺
    3.3 实验结果
        3.3.1 相变显微组织
        3.3.2 力学性能
        3.3.3 残留奥氏体的形貌
        3.3.4 残留奥氏体的体积分数
        3.3.5 残留奥氏体的尺寸
    3.4 讨论
        3.4.1 Ni元素对低温贝氏体转变动力学的影响
        3.4.2 Ni元素对低温贝氏体转变中残留奥氏体的影响
    3.5 本章小结
第四章 残留奥氏体对超高强双相钢抗磨损性能的影响
    4.1 前言
    4.2 热处理工艺设计
        4.2.1 化学成分与设计依据
        4.2.2 热处理工艺
    4.3 实验结果
        4.3.1 相变显微组织
        4.3.2 力学性能
        4.3.3 三体磨料磨损性能
        4.3.4 磨损表面形貌
        4.3.5 碳元素分布
    4.4 讨论
        4.4.1 残留奥氏体稳定性对三体磨料磨损的影响
        4.4.2 碳含量对残留奥氏体稳定性的影响
    4.5 本章小结
第五章 全文总结及展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参与科研项目



本文编号：4043252