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含铌TRIP钢组织性能研究

作　者: 宋华
导　师: 李胜利
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: TRIP钢组织性能退火工艺
分类号: TG142.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

现代汽车的结构、性能和技术的重要发展方向是减重、节能、降低排放和提高安全性。汽车的车身板采用高强钢板可以减轻车体重量,同时可以节约资源,减少排放保护环境。在高强度低合金系列中的TRIP钢是一种新型高强汽车结构用钢。TRIP(Transformation Induced Plasticity)钢,即相变诱发塑性钢,其显微组织主要是由铁素体、贝氏体和残余奥氏体组成。它借助于钢中处于亚稳态的残余奥氏体在应力作用下发生马氏体相变,从而实现了强度和塑性同时增长,因而成为汽车用钢的理想选择。本论文针对低碳硅锰系TRIP钢的显微组织与力学性能特征,采用热模拟方法研究了TRIP钢连续冷却转变规律,并观察不同冷却速度下的显微组织,研究其相变规律;通过对高温热塑性的研究为钢的热轧工艺选择热塑区,同时发现铌在高温区有着提高TRIP钢坯强度和降低热塑性的作用,使得TRIP钢的高温塑性区域减小。同时研究了不同退火工艺下,铌对TRIP钢的性能、组织影响并对铌的析出物状态进行了研究。实验主要采用彩色金相、扫描电镜、透射电镜等实验对TRIP钢的组织与力学性能进行分析,得出主要结论如下:(1)在TRIP钢中添加合金元素Nb使TRIP钢的显微组织得到细化。在TRIP钢中加入Nb,使CCT曲线向下移动,有利于获得多而稳定的Ar。(2)通过对高温热塑性的研究为钢的热轧工艺选择热塑区,同时发现铌在高温区有着提高TRIP钢坯强度和降低热塑性的作用,使得TRIP钢的高温塑性区域减小。在常温下,铌的析出物也使得冷轧TRIP钢的抗拉强度和屈服强度比无铌TRIP钢高,但是由于铌的析出使得奥氏体相变过程受阻,从而使得残余奥氏体更加稳定,晶粒也要细些,因而含铌冷轧TRIP钢的塑性没有发生下降现象。(3)不同退火工艺参数对含铌TRIP钢的组织性能的影响不同,同时对析出物状态进行了考察。发现随着两相区温度的上升,使得含铌TRIP的钢强度上升而塑性下降。铌的析出物出现聚集长大现象,残余奥氏体的含量在增加,同时贝氏体含量增加铁素体含量下降,而贝氏体转变区的组织随温度的变化规律则比较复杂。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-26
  1.1 TRIP钢的特点  13-14
  1.2 TRIP效应及其影响因素  14-19
    1.2.1 TRIP效应  14-15
    1.2.2 TRIP效应的影响因素  15-19
  1.3 TRIP钢的生产工艺  19-20
  1.4 TRIP钢的研究现状  20-25
    1.4.1 TRIP钢的产生与发展  20-22
    1.4.2 国外TRIP钢的研究现状  22-24
    1.4.3 国内TRIP钢的研究现状  24-25
  1.5 课题目的和意义  25-26
2 课题研究的主要内容  26-29
  2.1 研究目的  26
  2.2 主要研究内容与方案  26
  2.3 实验钢的成分设计与实验设备  26-28
    2.3.1 成分设计  26-28
    2.3.2 实验设备  28
  2.4 技术路线  28-29
3 TRIP钢相变规律研究  29-39
  3.1 连续冷却转变规律研究  29-38
    3.1.1 实验目的  29-30
    3.1.2 实验材料及方法  30-31
    3.1.3 实验结果及分析  31-37
    3.1.4 CCT曲线对工业的指导意义  37-38
  3.2 本章小结  38-39
4 TRIP钢高温热塑性的研究  39-45
  4.1 实验材料和实验方法  39
    4.1.1 实验材料  39
    4.1.2 高温热塑性试验方法  39
  4.2 实验结果  39-42
  4.3 高温热塑性曲线  42-43
  4.4 钢的裂纹敏感性分析  43
  4.5 拉伸断口形貌  43-44
  4.6 本章小结  44-45
5 TRIP钢的组织及力学性能研究  45-56
  5.1 实验方案  45
  5.2 铌对TRIP钢性能的影响  45-48
  5.3 铌对TRIP钢组织的影响  48-51
  5.4 TEM分析铌的析出  51-54
  5.5 本章小节  54-56
结论  56-57
参考文献  57-61
致谢  61

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