近年來,全國汽車總量不斷增加,導致由汽車排放產(chǎn)生的尾氣以及能源消耗等問題日益嚴重。如何提高汽車用薄板鋼的強塑積,盡可能實現(xiàn)汽車輕量化的同時兼顧駕駛安全,實現(xiàn)節(jié)能減排、安全低耗等價值成為關注和研究熱點。目前,中錳鋼(錳含量一般在3～11wt%)作為第3代先進高強鋼,因其具有優(yōu)異的抗拉強度、伸長率、強塑積、耐撞性和安全性,所以其在汽車板的應用中具有極大發(fā)展前景。本文設計了 5Mn,5Mn-Nb-Mo和4Mn-Nb-Mo三種不同成分體系中錳鋼,主要研究了多種組織調(diào)控熱處理工藝后實驗鋼的組織演變、力學性能、加工硬化行為、強塑化機理、奧氏體穩(wěn)定性和TRIP效應。為中錳鋼的性能優(yōu)化以及工業(yè)化應用提供實驗和理論基礎。本文獲得主要實驗結果歸納如下:(1)5Mn實驗鋼的最佳奧氏體逆相變(ART)工藝參數(shù)為:625℃溫度下臨界退火4h并水冷至室溫。熱軋+ART、溫軋+ART和冷軋+ART實驗鋼均表現(xiàn)出優(yōu)異的強塑積,其中500℃溫軋+ART實驗鋼性能最優(yōu),殘余奧氏體(RA)含量達到56.8%,抗拉強度為1001MPa,伸長率為57.5%,強塑積可達57.6GPa·%。(2)淬火和回火(Q&T)工藝處...

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 研究背景
    1.2 第3代汽車鋼的研究現(xiàn)狀
    1.3 相變誘發(fā)塑性(TRIP)效應
        1.3.1 TRIP效應簡介
        1.3.2 TRIP的增強機制
        1.3.3 TRIP鋼的增塑機制
    1.4 中錳鋼的生產(chǎn)工藝及組織調(diào)控方法
        1.4.1 ART工藝
        1.4.2 Q&P工藝
        1.4.3 Q&T工藝
    1.5 中錳鋼中奧氏體穩(wěn)定性及影響因素
        1.5.1 奧氏體的穩(wěn)定性
        1.5.2 奧氏體穩(wěn)定性影響因素
    1.6 本文研究目的、意義和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 材料準備及實驗方法
    2.1 合金成分設計
    2.2 實驗鋼制備
        2.2.1 冶煉制度
        2.2.2 軋制制度
    2.3 實驗鋼相組成計算及相變點測定
        2.3.1 實驗鋼相組成計算
        2.3.2 相變點(Ac1、Ac3)測定
    2.4 實驗鋼的熱處理
    2.5 實驗鋼的力學性能測試方法
    2.6 實驗鋼的組織觀察分析
        2.6.1 金相組織分析
        2.6.2 掃描電鏡組織分析
        2.6.3 透射電鏡組織分析
        2.6.4 X射線衍射(XRD)相組成分析
    2.7 本章小結
第3章 5Mn鋼的組織演變及力學性能
    3.1 ART工藝對5Mn鋼組織性能的影響
        3.1.1 臨界退火溫度對組織-力學性能的影響
        3.1.2 臨界退火時間對組織-力學性能的影響
        3.1.3 冷卻制度對組織-力學性能的影響
    3.2 不同軋制及熱處理工藝對組織與力學性能的影響
        3.2.1 不同軋制條件+ART工藝
        3.2.2 不同軋制條件+Q&T工藝
        3.2.3 熱處理工藝對奧氏體含量及應變硬化行為的影響
    3.3 本章小結
第4章 5Mn-Nb-Mo鋼的組織演變及力學性能
    4.1 Q&T工藝對5Mn-Nb-Mo鋼組織性能的影響
        4.1.1 顯微組織演變
        4.1.2 XRD分析
        4.1.3 力學性能分析
        4.1.4 微合金元素Nb和Mo的強化作用
        4.1.5 加工硬化行為
        4.1.6 C和Mn的配分行為
    4.2 不同軋制工藝對組織與力學性能的影響
        4.2.1 顯微組織演變
        4.2.2 XRD分析
        4.2.3 力學性能分析
        4.2.4 加工硬化行為
        4.2.5 C和Mn的配分行為
        4.2.6 拉伸斷口分析
    4.3 本章小結
第5章 4Mn-Nb-Mo鋼的組織演變及力學性能
    5.1 IA&QP工藝對4Mn-Nb-Mo鋼組織性能影響
        5.1.1 退火溫度對組織性能的影響
        5.1.2 淬火溫度對組織性能的影響
        5.1.3 配分時間對組織性能的影響
    5.2 CQ-ART工藝對4Mn-Nb-Mo鋼組織性能影響
        5.2.1 顯微組織
        5.2.2 XRD分析
        5.2.3 力學性能分析
        5.2.4 Mn和C的配分行為
        5.2.5 Nb-Mo的強化作用
        5.2.6 加工硬化行為
        5.2.7 滲碳體析出行為
    5.3 本章小結
第6章 奧氏體的穩(wěn)定性與TRIP效應
    6.1 晶粒大小和化學成分對奧氏體穩(wěn)定性的影響
    6.2 不連續(xù)TRIP效應
    6.3 Mσ
s點對奧氏體穩(wěn)定性的影響
    6.4 與更高錳含量中錳鋼力學性能對比
    6.5 本章小結
第7章 結論與展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學位期間參加的科研項目



本文編號：3815044

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