冷轧低碳马氏体热拉伸组织的演变行为及强韧化机制研究

发布时间：2023-03-26 14:17

　　低碳马氏钢作为一种重要的钢铁材料,具有强度高、韧性好等性能特点,而且其亚结构组织细小,为大塑性变形再结晶晶粒细化提供理想的原始组织。探索15钢强韧化机制,分析热变形对形变马氏体的再结晶的影响,具有重要的学术价值与工程应用前景。本文对15钢进行淬火热处理获得板条马氏体组织,对板条马氏体进行80%压下量冷轧,分别进行300℃-650℃不同温度1小时热拉伸变形处理,制备出纳米级/亚微米级超细晶粒钢板,结合金相、扫描、透射等分析手段系统分析了不同温度热拉伸再结晶机制及分层断裂对材料韧性的影响。结果表明,在400℃、500℃、600℃及650℃热拉伸1h获得晶粒尺寸分别为50nm、300nm、1.5μm和3μm纳米级/亚微米级钢板;力学性能测定,在400℃热拉伸时,其抗拉强度与屈服强度最高,分别为1724MPa、1691MPa,延伸率为10.1%,且各个温度热拉伸后,试样屈强比接近1,这表明了屈服强度有明显的提升。SEM观察分析,钢中存在大量的弱界面,力学性能得到明显提升。弱界面有阻碍位错运动,偏转主裂纹扩展方向的作用,产生不连续裂纹,形成分层断口,此断裂方式使断口表面积增加,提高了材料的韧性。...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.0 课题背景概述
    1.1 马氏体钢的研究现状
    1.2 板条马氏体形态及其亚结构
    1.3 钢的强韧化机理
    1.4 常见超细晶粒材料制备技术
        1.4.1 大塑性变形超细化化技术
        1.4.2 低碳钢形变诱导相变细化技术
    1.5 细晶粒的强韧化作用机理
        1.5.1 晶粒尺寸与塑韧性关系
        1.5.2 晶粒尺寸与屈服强度和硬度之间关系
    1.6 低碳马氏体组织对材料韧性的影响
    1.7 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 热拉伸变形
    2.3 金相（OM）观察
    2.4 显微硬度测定
    2.5 室温拉伸实验
    2.6 扫描电子显微镜（SEM）观察
    2.7 透射电子显微镜（TEM）观察
        2.7.1 TEM试样制备
        2.7.2 TEM观察
    2.8 本章小结
第3章 实验结果与分析
    3.1 15钢淬火-冷轧的板条马氏体显微组织
    3.2 15钢淬火-冷轧-热拉伸金相组织分析
    3.3 15钢淬火-冷轧-热拉伸SEM观察
        3.3.1 不同温度热拉伸后SEM观察
        3.3.2 常温拉伸断口SEM观察
    3.4 显微维氏硬度结果
    3.5 室温拉伸实验测定
    3.6 不同温度热拉伸后TEM观察
    3.7 本章小结
第4章 讨论
    4.1 弱界面对力学性能的影响
    4.2 超细晶形成机制
    4.3 变形对渗碳体晶界聚集的作用
    4.4 热变形对材料热稳定的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3771119