發(fā)布時間：2018-04-21 17:47

  本文選題：Fe-Mn-Al鋼 + 輕質高強　； 參考：《北京科技大學》2015年博士論文

【摘要】：隨著全球能源危機的加劇與日益嚴重的環(huán)境污染問題,汽車行業(yè)正在逐步推進汽車輕量化設計的發(fā)展模式。作為一種新型高強鋼,Fe-Mn-Al鋼在保證其優(yōu)異的力學性能的同時,其低密度、耐腐蝕的特征被視作未來汽車用鋼發(fā)展方向。因此,本文基于汽車輕量化的設計原理及其性能要求,從成分設計、熱軋成形、冷軋成形、熱處理及室溫拉伸變形等角度研究Fe-Mn-Al系輕質高強鋼的制備工藝及變形機理。 設計成分體系Fe-27Mn-11.5Al-0.95C-0.59Si為穩(wěn)定的奧氏體基體+δ-鐵素體的兩相組織,密度為6.55g/cm3,與純鐵相比密度下降16.6%。利用Glebble-1500熱模擬試驗機在900～1150℃、0.01～10s-1條件下研究實驗用鋼的動態(tài)再結晶行為,變形初期的鐵素體動態(tài)再結晶造成真應力-應變曲線的類屈服效應,后期以奧氏體再結晶為主體,曲線為典型再結晶型。利用雙曲正弦函數(shù)模型建立了實驗用鋼的熱變形方程,計算其熱變形激活能為290.204kJ/mol;采用z參數(shù)方程描述兩相組織的動態(tài)再結晶行為。鐵素體組織形貌對應變速率敏感,高應變速率下為帶狀組織,低應變速率下為島狀組織;鐵素體再結晶與奧氏體晶粒長大促使了帶狀鐵素體向島狀轉變。 研究固溶處理工藝對熱軋鋼板組織性能的影響規(guī)律。結果表明：熱軋卷取溫度通過控制晶界碳化物析出影響Fe-Mn-Al鋼板的強韌性；固溶處理促進奧氏體晶粒長大與帶狀δ-鐵素體破碎分離,降低鋼板強度而提高其塑性,但過高的固溶溫度或固溶時間造成鐵素體組織粗大,質量分數(shù)增大,鋼板強韌性下降;1050℃下固溶1h后鋼板變現(xiàn)出良好的強韌性組合,強塑積達到46.48GPa-%。 研究850～1050℃范圍內退火溫度對冷軋Fe-Mn-Al鋼組織性能及斷裂行為的影響。低溫退火過程中的奧氏體共析轉變造成實驗用鋼較高的K碳化物含量與極差的塑性,1000℃退火后抗拉強度為1003MPa,斷后伸長率為41.3%,強塑積為41.4GPa.%。利用Hollomon方程解釋冷軋Fe-Mn-Al的多階段加工硬化行為,分析退火溫度與其力學性能的關系。修正后的Hollomon方程對拉伸真實應力-應變曲線擬合,平均可決系數(shù)從0.9468提高到0.9995。 利用原位拉伸試驗與不同應變下的透射電子顯微鏡(TEM)觀察,研究Fe-Mn-Al系輕質高強鋼室溫變形過程中的微觀組織轉變。變形初期奧氏體中形成少量的滑移帶,并隨位移量的增大而增多,出現(xiàn)滑移帶交割；6-鐵素體中有序相的存在將提高其硬度而降低其變形能力,導致變形后期裂紋萌生擴展�？紤]到兩相組織成分差異,計算奧氏體層錯能為～80mJ/m2；室溫變形過程中奧氏體先后經歷位錯束集、泰勒晶格、高密度位錯墻、疇界以及在高應變狀態(tài)下的微帶交割,表現(xiàn)為明顯的平面滑移特征；微帶的交割形成奧氏體晶粒細分,促使其穩(wěn)定的加工硬化率和連續(xù)的加工硬化行為。
[Abstract]:With the aggravation of the global energy crisis and the increasingly serious environmental pollution, the automobile industry is gradually promoting the development model of automotive lightweight design. As a new type of high strength steel, Fe-Mn-Al steel has the characteristics of low density and corrosion resistance while ensuring its excellent mechanical properties. It is regarded as the developing direction of automobile steel in the future. Therefore, based on the design principle and performance requirements of automobile lightweight, the preparation process and deformation mechanism of Fe-Mn-Al series lightweight high strength steel are studied from the aspects of composition design, hot rolling forming, cold rolling forming, heat treatment and room temperature tensile deformation. The designed composition system Fe-27Mn-11.5Al-0.95C-0.59Si is a stable two-phase structure of austenitic matrix 未 -ferrite with a density of 6.55 g / cm ~ 3, which decreases 16.6g / cm ~ (-3) compared with pure iron. The dynamic recrystallization behavior of experimental steel was studied by Glebble-1500 thermal simulation machine under the condition of 900,1150 鈩，

本文編號：1783474