為了節(jié)省能源,減少碳排放,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高安全性,綜合改善強(qiáng)度、韌性、塑性匹配是高強(qiáng)度低合金鋼的重要研究方向。設(shè)計(jì)并發(fā)展具有多相(Multi-phase)組織、亞穩(wěn)(Meta-stable)奧氏體和多尺度(Multi-scale)納米析出---“M3”的低合金鋼可進(jìn)一步發(fā)揮鋼鐵材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用。在低碳低合金鋼中如何調(diào)制出具有逆轉(zhuǎn)變奧氏體和納米析出相共存的多相組織是本文研究的重點(diǎn)。納米析出相可以提高鋼材屈服強(qiáng)度,而逆轉(zhuǎn)變奧氏體在受力或形變后會(huì)發(fā)生馬氏體相變可以增加鋼材塑性。兩者結(jié)合能夠獲得強(qiáng)塑性匹配優(yōu)異的鋼材。臨界熱處理方法可以在低碳低合金體系中獲得具有臨界鐵素體+回火馬氏體+逆轉(zhuǎn)變奧氏體的多相組織。逆轉(zhuǎn)變奧氏體呈條狀分布在板條界上�？刂婆R界回火時(shí)間即可獲得不同體積分?jǐn)?shù)的逆轉(zhuǎn)變奧氏體。便于調(diào)節(jié)鋼材的強(qiáng)塑性匹配程度。實(shí)驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度均超過(guò)700 MPa。同時(shí),兼顧高的塑性,實(shí)驗(yàn)鋼的均勻延伸率達(dá)到16.4-16.9%,總延伸率高達(dá)29.5-31%。尤其是在短時(shí)間臨界回火處理后,具有納米B2團(tuán)簇和納米逆轉(zhuǎn)變奧氏體組織的實(shí)驗(yàn)鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)塑性匹配。屈服強(qiáng)度達(dá)到984 MPa,抗拉強(qiáng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 逆轉(zhuǎn)變奧氏體的研究歷史
        2.1.1 鋼中的奧氏體相
        2.1.2 鋼中奧氏體對(duì)材料塑性的影響
        2.1.3 逆轉(zhuǎn)變奧氏體的研究現(xiàn)狀
        2.1.4 逆轉(zhuǎn)變奧氏體/殘余奧氏體的熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性
    2.2 鋼中Cu析出相的研究歷史
        2.2.1 Cu析出相對(duì)鋼材性能的影響
        2.2.2 納米Cu析出相的析出強(qiáng)化機(jī)理
        2.2.3 對(duì)于Cu析出相演化行為的研究
    2.3 第三代M³低碳合金鋼研究進(jìn)展
    2.4 本章小結(jié)及課題研究?jī)?nèi)容
        2.4.1 本章小結(jié)
        2.4.2 研究?jī)?nèi)容
3 高強(qiáng)高塑低碳低合金鋼的成分、工藝、組織與性能
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)鋼成分與工藝
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)鋼的成分設(shè)計(jì)
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)鋼的熱處理工藝設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)鋼組織演化過(guò)程
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)鋼組織的宏觀規(guī)律
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)鋼中的逆轉(zhuǎn)變奧氏體體積分?jǐn)?shù)
        3.3.3 組織在透射電鏡下的微觀表征
    3.4 Cu和(Nb_xMo_1-x)C納米析出相
        3.4.1 臨界退火過(guò)程中的納米析出相
        3.4.2 臨界回火過(guò)程中Cu析出相的演化規(guī)律
        3.4.3 臨界回火過(guò)程中Nb析出相的演化規(guī)律
        3.4.4 析出相體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化規(guī)律的熱力學(xué)模擬
        3.4.5 Cu析出相的析出強(qiáng)化作用
    3.5 實(shí)驗(yàn)鋼力學(xué)性能
    3.6 小結(jié)
4 低碳低合金體系中多組元溶質(zhì)狀態(tài)與逆轉(zhuǎn)變奧氏體形成機(jī)理的研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 臨界退火過(guò)程溶質(zhì)元素的配分、偏聚、析出(APT-1)
        4.3.2 臨界回火10min時(shí)溶質(zhì)元素的配分、偏聚、析出(APT-2)
        4.3.3 臨界回火20min時(shí)溶質(zhì)元素的配分、偏聚、析出(APT-3)
    4.4 兩步臨界熱處理中溶質(zhì)的狀態(tài)和組織的演化過(guò)程
        4.4.1 溶質(zhì)的狀態(tài)
        4.4.2 組織的演化
    4.5 小結(jié)
5 BCC Fe中Cu析出相的固態(tài)相變
    5.1 前言
    5.2 Cu析出相尺寸、密度、含Cu量隨時(shí)間的演化規(guī)律
    5.3 Cu析出相晶體結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的演化規(guī)律
        5.3.1 B2 FeCu納米有序團(tuán)簇
        5.3.2 9R Cu胚芽
        5.3.3 單晶9R Cu
        5.3.4 孿晶9R Cu
        5.3.5 退孿晶9R Cu
        5.3.6 退孿晶9R Cu+FCC Cu
        5.3.7 FCC Cu
        5.3.8 Cu析出相晶體結(jié)構(gòu)演化的規(guī)律
        5.3.9 Cu析出相內(nèi)部孿晶界面的演化規(guī)律
    5.4 小結(jié)
6 1000MPa級(jí)別高強(qiáng)高塑低碳低合金鋼
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)鋼的性能與組織
    6.3 B2 FeCu納米有序團(tuán)簇
        6.3.1 富Cu相有序團(tuán)簇
        6.3.2 富Cu相有序團(tuán)簇的晶體結(jié)構(gòu)
    6.4 兩步熱處理下的組織
    6.5 納米奧氏體對(duì)塑性的貢獻(xiàn)
    6.6 B2 FeCu和BCC Cu團(tuán)簇的形成能
    6.7 B2 FeCu納米團(tuán)簇的強(qiáng)化機(jī)制
        6.7.1 B2 FeCu納米團(tuán)簇的強(qiáng)化效果
        6.7.2 晶格錯(cuò)配強(qiáng)化
        6.7.3 化學(xué)強(qiáng)化
        6.7.4 模量強(qiáng)化
        6.7.5 有序結(jié)構(gòu)強(qiáng)化
    6.8 小結(jié)
7 結(jié)論
8 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：4043214