高强钢连续冷却及退火过程残余应力演变规律研究
发布时间：2022-01-20 04:36
高强钢作为重要的基础材料,在能源、交通、电力等行业有着广泛应用。为降低成本提升性能,控制轧制及快速冷却已成为高强钢制备的主要方法。快速冷却过程中,温度应力与组织转变交互作用,在材料内引入高幅残余应力,降低材料性能,影响尺寸稳定性,诱发应力腐蚀,严重制约高强钢的应用和发展。因此,研究高强钢制备过程的残余应力演变规律,建立组织转变与残余应力演变间的对应关系对于合理制定加工工艺以降低高强钢的残余应力水平具有极其重要的学术价值和工程意义。本文围绕制约高强钢产品品质及性能提升的残余应力问题,从高强钢残余应力测试系统开发、温度应力对连续冷却相变行为及残余应力的影响、退火过程中的组织演变、退火过程中残余应力的调控机制、低温残余应力调控技术等五个方面展开研究,解决了两个科学问题:构建了考虑相变迟滞效应的铁素体连续冷却过程相变动力学模型;揭示出基于析出塑性、析出诱导蠕变效应的退火残余应力调控机制。为高强钢残余应力调控提供了理论依据。在此基础上开发出基于形变诱导碳化物低温溶解机制的低温残余应力调控技术,为实际生产中精确调控残余应力,降低残余应力的调控成本提供了技术准备。本文的主要研究结论如下:（1）对基于...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１裂纹柔度法残余应力测置示意图??
此，目前裂纹柔度法的应用还仅限制于??航空、航天等尖端领域，更为广泛的应用还有待进一步的应用技术开发。??２．３温度应力对相变行为的影响??经过轧制变形的高强钢在连续冷却过程中，经历了由奥氏体向铁素体或??贝氏体、马氏体的转变。这一转变过程是在高压缩比预变形以及温度应力作??用下完成的，应力对高强钢的组织转变过程所产生的应变有着重要影响。相??变过程所产生的不均匀变形量决定了材料内部的残余应力分布。??２．３．１酿－组织－应力三者间的交互作用??温度－组织－应力三者间的交互关系（图２－２）是研宄相变过程残余应力分布??的基矗Ｔ．Ｉｎ〇ｕｅ［１（）］认为材料在一定温度条件下产生相变，同时温度场的不均??匀分布会产生温度应力，进而改变相变进程；相变所导致的局部体积变化会??产生相变应力；相变产生的相变潜热会改变材料温度场的分布。综合考虑温??度－组织－应力三者间的交互作用关系，才能实现热轧过程中残余应力分布的??准确描述。????？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??图２－２温度－组织－应力间耦合关系??在上述交互关系中，温度对相变的影响［３７］以及相变潜热对温度场的影响??研究相
图２－３加热过＠力松弛ｍｓ示意??
【参考文献】：
期刊论文
[1]热轧高强钢冷却板形控制技术的应用[J]. 滕洪宝,王晓东,程洋,陈彤,安瑞东. 锻压技术. 2017(08)
[2]轮廓法测试残余应力中的数据处理[J]. 谢国贞,吴运新,龚海,李晨,刘瑶琼,姬浩,张伟. 中国机械工程. 2017(15)
[3]全淬透圆柱件淬火应力的有限元模拟及实验验证[J]. 刘玉,秦盛伟,左训伟,陈乃录,戎咏华. 金属学报. 2017(06)
[4]带钢超快速冷却条件下的换热过程[J]. 袁国,王国栋,刘相华. 钢铁研究学报. 2007(05)
[5]热带钢超快速冷却条件下的对流换热系数研究[J]. 王昭东,袁国,王国栋,刘相华. 钢铁. 2006(07)
[6]冷变形后微合金钢碳氮化物的析出与组织[J]. 田文洲,刘静,袁泽喜. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[7]应力作用下的相变[J]. 徐祖耀. 热处理. 2004(02)
[8]应力对钢中贝氏体相变的影响[J]. 徐祖耀. 金属学报. 2004(02)
[9]固体中应力产生和消除空位及非平衡晶界偏聚[J]. 徐庭栋. 中国科学E辑:技术科学. 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)
本文编号：3598183
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１裂纹柔度法残余应力测置示意图??
此，目前裂纹柔度法的应用还仅限制于??航空、航天等尖端领域，更为广泛的应用还有待进一步的应用技术开发。??２．３温度应力对相变行为的影响??经过轧制变形的高强钢在连续冷却过程中，经历了由奥氏体向铁素体或??贝氏体、马氏体的转变。这一转变过程是在高压缩比预变形以及温度应力作??用下完成的，应力对高强钢的组织转变过程所产生的应变有着重要影响。相??变过程所产生的不均匀变形量决定了材料内部的残余应力分布。??２．３．１酿－组织－应力三者间的交互作用??温度－组织－应力三者间的交互关系（图２－２）是研宄相变过程残余应力分布??的基矗Ｔ．Ｉｎ〇ｕｅ［１（）］认为材料在一定温度条件下产生相变，同时温度场的不均??匀分布会产生温度应力，进而改变相变进程；相变所导致的局部体积变化会??产生相变应力；相变产生的相变潜热会改变材料温度场的分布。综合考虑温??度－组织－应力三者间的交互作用关系，才能实现热轧过程中残余应力分布的??准确描述。????？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??图２－２温度－组织－应力间耦合关系??在上述交互关系中，温度对相变的影响［３７］以及相变潜热对温度场的影响??研究相
图２－３加热过＠力松弛ｍｓ示意??
【参考文献】：
期刊论文
[1]热轧高强钢冷却板形控制技术的应用[J]. 滕洪宝,王晓东,程洋,陈彤,安瑞东. 锻压技术. 2017(08)
[2]轮廓法测试残余应力中的数据处理[J]. 谢国贞,吴运新,龚海,李晨,刘瑶琼,姬浩,张伟. 中国机械工程. 2017(15)
[3]全淬透圆柱件淬火应力的有限元模拟及实验验证[J]. 刘玉,秦盛伟,左训伟,陈乃录,戎咏华. 金属学报. 2017(06)
[4]带钢超快速冷却条件下的换热过程[J]. 袁国,王国栋,刘相华. 钢铁研究学报. 2007(05)
[5]热带钢超快速冷却条件下的对流换热系数研究[J]. 王昭东,袁国,王国栋,刘相华. 钢铁. 2006(07)
[6]冷变形后微合金钢碳氮化物的析出与组织[J]. 田文洲,刘静,袁泽喜. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[7]应力作用下的相变[J]. 徐祖耀. 热处理. 2004(02)
[8]应力对钢中贝氏体相变的影响[J]. 徐祖耀. 金属学报. 2004(02)
[9]固体中应力产生和消除空位及非平衡晶界偏聚[J]. 徐庭栋. 中国科学E辑:技术科学. 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)
本文编号：3598183
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3598183.html