本文以70Si3Mn無(wú)碳化物貝氏體鋼為研究對(duì)象。利用混合修正原則和Swift方程研究了宏觀應(yīng)力應(yīng)變?cè)隗w積分?jǐn)?shù)變化的各微觀組成相中的分配規(guī)律,并且研究了應(yīng)變速率和溫度對(duì)試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,在變形過(guò)程中,試驗(yàn)鋼中的貝氏體鐵素體承擔(dān)了80.0-88.3%的應(yīng)變和73.6-93.2%的應(yīng)力;殘余奧氏體承擔(dān)了10.2-19.4%的應(yīng)變和不超過(guò)8%的應(yīng)力;新生成的馬氏體承擔(dān)的應(yīng)變較低,但在變形后期承擔(dān)了22.7%的應(yīng)力。在單位體積分?jǐn)?shù)下,殘余奧氏體的變形量最大,且隨宏觀變形的增加,盡管殘余奧氏體的體積分?jǐn)?shù)大幅度降低,但其變形量增加幅度加快,說(shuō)明了殘余奧氏體自身較強(qiáng)的變形能力;單位體積分?jǐn)?shù)下馬氏體承擔(dān)的應(yīng)力最大,說(shuō)明了硬脆的馬氏體擁有較強(qiáng)的承擔(dān)應(yīng)力的能力。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的討論與推演,建立了三相協(xié)調(diào)變形的模型,揭示了各相間協(xié)同變形的規(guī)律和機(jī)理。隨著應(yīng)變速率的增高,試驗(yàn)鋼的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和均勻延伸率逐漸降低。研究結(jié)果表明,在較低的應(yīng)變速率下變形時(shí),殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變速率低,這使得在相同應(yīng)變量下,低應(yīng)變速率變形試樣中擁有更多含量的殘余奧氏體,此時(shí),更多含量的殘余奧氏體可以更有效的發(fā)揮TR... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)碳化物貝氏體鋼的組織照片

物貝氏體鋼的強(qiáng)塑性復(fù)合更好。Sharma 等[6]將研究材處理工藝獲得了低碳無(wú)碳化物貝氏體組織，該組織擁抗拉強(qiáng)度為 1656MPa，屈服強(qiáng)度 1557MPa，而延伸率預(yù)變形處理對(duì)無(wú)碳化物貝氏體鋼強(qiáng)塑性能的影響，通 30%試樣性能的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雖然試驗(yàn)材料的強(qiáng)塑積隨，但當(dāng)變形量達(dá)到 30%時(shí)，其強(qiáng)塑積仍可達(dá)到 16G體和薄膜狀的殘余奧氏體具有非常明顯的尺寸強(qiáng)化效強(qiáng)塑性的提高十分有利，Qian 等[8]向低碳鋼中添加合理工藝的優(yōu)化在 320°C 等溫 84min 時(shí)獲得了這種細(xì)小，該組織擁有韌性（超過(guò) 132J/cm2），塑性（~20%）和強(qiáng)一般認(rèn)為，殘余奧氏體的含碳量越高則其機(jī)械穩(wěn)定性n[9]等發(fā)現(xiàn)更高碳含量的殘余奧氏體可以顯著提高材料 一 種 碳 含 量 為 0.9wt% 的 無(wú) 碳 化 物 貝 氏 體 鋼 其a，延伸率達(dá)到了驚人的 16-34%。

320°C 和 395°C 等溫淬火獲得了兩種不同組織形態(tài)的中碳無(wú)碳化物貝氏體組織，在低周疲勞試驗(yàn)中，0.8%的應(yīng)變幅下，320°C 等溫組織的疲勞壽命周次超過(guò)了 104，而無(wú)論在 0.52%還是 0.8%的應(yīng)變幅下 320°C 等溫組織的疲勞壽命總是高于 395°C的等溫組織，如圖 1-3 所示，研究發(fā)現(xiàn) 395°C 的等溫組織在早期疲勞階段的循環(huán)軟化行為會(huì)增加試樣的塑性應(yīng)變，這些塑性應(yīng)變會(huì)降低材料的疲勞壽命，而在320°C 等溫組織中更細(xì)的鐵素體板條束可以改變較小疲勞裂紋的擴(kuò)展方向并且降低裂紋擴(kuò)展速率，這大大有益于材料的疲勞性能。此外，尺寸細(xì)小的無(wú)碳化物貝氏體組織擁有更多的相界面，疲勞裂紋通過(guò)這些界面需要更多的能量，而裂紋在殘余奧氏體相中擴(kuò)展所需能力較低，因此，疲勞裂紋會(huì)優(yōu)先在殘余奧氏體相中擴(kuò)展，此時(shí)相當(dāng)一部分的殘余奧氏體會(huì)在應(yīng)力-應(yīng)變的作用下發(fā)生相變，釋放應(yīng)力集中，這無(wú)疑會(huì)使材料的疲勞性能大大提高，例如，Zheng 等研究了一種具有 10%體積分?jǐn)?shù)殘余奧氏體的無(wú)碳化物貝氏體鋼的滾動(dòng)接觸疲勞性能，該材料在 1.7GPa的高接觸應(yīng)力下依然表現(xiàn)出了不俗的抗疲勞性能[10]。

【參考文獻(xiàn)】：
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