超级贝氏体转变机制与强韧性研究

发布时间：2025-05-29 06:01

　　超级贝氏体钢（super bainitie steels）因其显微组织构成、形态和分布特征,使该钢在力学性能方面满足高强度的同时,还具有足够的塑韧性。近年来受到研究人员的广泛关注。以英国剑桥大学Bhadeshia等为代表的研究人员设计了主要含Mn、Si、Ni、Co和Al等元素的合金钢,在经过长时间低温（钢马氏体转变温度以上）等温处理后获得超级贝氏体组织。此类钢具有高力学性能的同时,其相变周期较长（通常需要数十个小时甚至是数周完成超级贝氏体组织的转变）,钢中合金元素种类多成本高等不足,在一定程度上制约着该钢的应用。能否以廉价合金元素为主的钢获得超级贝氏体组织?超级贝氏体钢的力学性能是否能够通过其显微组织的转变得以进一步提升?能否通过控制显微组织相变温度达到缩短其组织转变时间的目的等等,都是这一领域的研究热点。针对上述问题开展了本项研究工作:以Mn和Si为主、添加少量Cr、Mo等合金元素,设计了60MnSi₂Cr和70Mn₂Si₂CrMo两种实验钢。通过优化热处理等温淬火工艺获得超级贝氏体组织,分析了钢的组织转变规律和强韧化机...

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.2 TRIP钢典型显微组织

组织中足够含量残余奥氏体的存在,决定TRIP钢在受到载荷作用时相变诱发塑性的存在,获得优异的综合性能,并且拥有非常高的强塑积,因此应用到汽车领域中。TRIP钢典型的显微组织包括:铁素体、贝氏体以及适量的残余奥氏体如图1.2所示[47]。但是在生产中,可能产生少量马氏体。其中,TR....

图1.3 Fe-C-Mn系TWIP钢变形前(a)后(b)的金相微观组织

TWIP钢可以经过相应的工艺处理以后,获得的基本组织为奥氏体,并且基体内部存在大量的孪晶。常用的生产工艺主要有:(1)热轧—水淬;(2)热轧—退火—冷轧—退火—水淬;(3)热轧—冷轧—退火—水淬。以上任何一种工艺,都是为了确保热轧后TWIP钢组织为单相奥氏体,研究发现,TWIP钢....

图1.4 Fe-C-Mn系TWIP钢变形前(a,b)后(c)的TEM图

图1.3Fe-C-Mn系TWIP钢变形前(a)后(b)的金相微观组织一般情况下认为,当晶体内部结构的对称性较小以及滑移系少的情况下,位错以滑移的方式进行运动困难时,会通过产生孪晶的方式继续运动。因为孪生所产生的变形量比较小,其主要作用就是通过产生孪晶,改变位错滑移的取向,使位错....

图1.5 9260钢经不同Q&P工艺处理TEM形貌

Q&P钢的主要强化方式以固溶强化、细晶强化为主,受到钢中合金元素和热处理方式的影响。Q&P热处理工艺,是将钢加热完全奥氏体化后,快速冷却至低于马氏体相变开始温度Ms,高于马氏体相变结束温度Mf区间的某一温度,适当保温一定时间,保证大部分组织为马氏体组织,随后,在此温度下或者高于此....

本文编号：4048840