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60Si2Mn钢低温拉伸及应力松弛行为研究
作 者: 赵源嫄
导 师: 覃耀春;刘勇
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 材料学
关键词: 60Si2Mn钢 拉伸 低温 应力松弛 组织
分类号: TG142.15
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 56次
引 用: 1次
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内容摘要
本文利用电子拉伸试验机分别在50℃、-50℃、-100℃和-196℃温度下测试了60Si2Mn钢的拉伸性能。并对低温拉伸断口形貌和变形显微组织进行了扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析。利用应力松弛设备测试了60Si2Mn钢在100℃、200℃和300℃温度下的应力松弛性能,并获得了应力松弛曲线。拉伸试验结果表明随着温度的降低,60Si2Mn钢的屈服强度和抗拉强度都有明显的上升趋势。与室温相比,-196℃的屈服极限上升了25.5%;同时,抗拉强度上升幅度为20.2%;延伸率降低了11.9%。拉伸断口形貌分析表明,随着温度降低,拉伸试样断口类型由韧性断口向脆性断口转变。随着温度的降低,铁素体基体中的碳趋向于过饱和状态,拉伸变形显微组织的TEM观察发现有碳化物的析出。对60Si2Mn钢原始组织和-100℃拉伸变形组织的XPS分析和比较结果说明,低温拉伸过程中,α-Fe基体的Fe3C含量有所增加。应力松弛试验结果表明,60Si2Mn钢的应力松弛曲线呈现典型两阶段应力松弛的特点,应力松弛过程主要受温度和应力两个因素的影响,当两者都发生变化时,温度对应力松弛强度的影响要大于初始应力的影响。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第1章 绪论 8-19 1.1 课题背景 8-11 1.1.1 空间对接的概念 8 1.1.2 空间环境影响因素 8-9 1.1.3 60Si2Mn弹簧钢性质及应用 9-11 1.2 金属低温力学性能研究 11-16 1.2.1 温度对金属材料拉伸性能的影响 12-14 1.2.2 金属材料的应力松弛 14-16 1.3 位错理论在金属变形研究中的应用 16-18 1.3.1 位错概念的提出 16 1.3.2 位错理论的形成 16-17 1.3.3 位错理论的发展 17-18 1.4 本文主要研究内容 18-19 第2章 试验材料及试验方法 19-23 2.1 试验材料 19-20 2.1.1 材料的化学成分 19 2.1.2 试样制备 19-20 2.2 试验方法 20-23 2.2.1 拉伸试验 20-21 2.2.2 显微组织分析试验 21 2.2.3 应力松弛试验 21-23 第3章 60Si2Mn钢的低温拉伸性能与组织 23-41 3.1 60Si2Mn钢的金相组织 23-24 3.2 60Si2Mn钢的低温拉伸结果 24-28 3.3 拉伸断口SEM分析 28-34 3.3.1 宏观断口分析 28-30 3.3.2 断口组织分析 30-34 3.4 拉伸变形显微组织的TEM分析 34-38 3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 38-40 3.6 本章小结 40-41 第4章 60Si2Mn的应力松弛行为研究 41-50 4.1 应力松弛试验结果 41-49 4.1.1 应力对应力松弛的影响 41-43 4.1.2 温度对应力松弛影响 43-45 4.1.3 实验数据总结 45-49 4.2 本章小结 49-50 结论 50-51 参考文献 51-56 致谢 56
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 钢 > 钢的组织与性能 > 钢的分析试验
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