Q&P工艺对含Cu TRIP钢微观结构和力学性能的影响

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ytrewq123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着地球温室效应和能源短缺的日益严重,汽车行业亟需在保证安全性的前提下减少汽车自重,达到轻量化的目的。相变诱发塑性(Transformation induced plasticity,TRIP)钢作为一种先进高强度钢(Advanced high strength steel,AHSS),因其良好的综合力学性能在汽车行业中广泛应用。通常,TRIP钢中的Cu被认为是一种夹杂元素,必须去除;但是Cu具有提高钢的强度和耐腐蚀特性等特点,现阶段对TRIP钢中Cu的作用的研究还很不完善。淬火-配分工艺(Quenching and partitioning,Q&P)作为一种新型热处理方式,可有效提高钢中残余奥氏体的含量和稳定性,为在钢中同时获得高强度和高塑性提供了新思路。本文创新地将Cu作为TRIP钢的添加元素,通过利用金相显微镜(Optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)观察、X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析、硬度试验、拉伸试验等实验手段,分析比较了 Q&P工艺一步法和两步法对实验钢微观结构和力学性能的影响,设计出含Cu TRIP钢强塑积55900MPa·%的制备工艺。本文的主要研究内容和结果如下:(1)对实验钢的相变点进行了测定,为工艺参数的选择提供参考。实验结果表明:实验钢的相变点Ac1为702℃,Ac3为864℃,Ms为233℃,Mf为122℃;根据不同冷速下的膨胀曲线绘制出实验钢的CCT曲线,确定贝氏体区温度范围为350℃~420℃,当冷速为0.1℃/s、0.2℃/s时实验钢的微观组织为铁素体、贝氏体、马氏体和珠光体,随着冷速的加快,组织中仅有马氏体存在。(2)对实验钢采用Q&P工艺一步法(820℃退火180s、180℃配分300s)处理,研究了两相区退火温度和时间、配分温度和配分时间对微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,实验钢的显微组织为铁素体、马氏体-奥氏体岛和残余奥氏体;不同工艺参数下实验钢的性能略有差别,塑性整体不高,但拉伸强度均超过2000MPa;经一步法处理后,拉伸强度达2201MPa,拉伸延展率为15%,强塑积达33105MPa·%。(3)对实验钢采用Q&P工艺两步法(820℃退火180s、180℃淬火10s、400℃配分300s)处理,探究了不同配分温度和配分时间下组织和性能演变的规律。实验结果表明,实验钢的显微组织为铁素体、马氏体-奥氏体岛、贝氏体和残余奥氏体;随着温度的升高、时间的延长,拉伸强度降低,拉伸延展率升高;经两步法处理后,实验钢的拉伸强度为1300MPa,拉伸延展率为43%,强塑积达55900MPa·%。(4)分析比较了 Q&P工艺一步法、两步法后实验钢微观结构和力学性能的差别,确定了实验钢采用Q&P工艺处理的最佳热处理参数。实验结果表明,经两步法处理后晶粒更细小,组织中出现了较多贝氏体,残余奥氏体量较高,拉伸强度较低,但拉伸延展率超过40%;尽管一步法后拉伸强度高达2200MPa,强塑积达33105MPa·%,综合力学性能良好,但是该值仍显著低于两步法所得结果;实验钢采用Q&P工艺处理的最佳热处理参数为:先于820℃退火180s,后于180℃淬火10s,再于400℃配分300s,所得拉伸强度为1300MPa,拉伸延展率为43%,强塑积达55900MPa·%,综合力学性能最佳。(5)研究了 Cu在实验钢组织和力学性能中发挥的作用。实验结果表明,经Q&P工艺一步法、两步法处理后,组织中均出现Cu析出相,其中,一步法后Cu析出相为棒状,平均长度和宽度分别为30nm和5nm,两步法后Cu析出相为球状,平均直径约8nm;两种形貌的Cu析出相均能有效提升实验钢的强度,但棒状析出相的作用更明显。
其他文献
硅酸盐类正极材料Li2MSiO4(M=Mn,Fe和Co)因为其较高的理论比容量(理论比容量高达330 m Ah/g)、主体结构稳定性(具有稳定的Si-O共价键)以及较为丰富的资源储备受到广泛的关注。但是其较差的循环稳定性(Li2MnSiO4)、较低的实际放电比容量(Li2FeSiO4)和较高的放电平台(Li2CoSiO4)限制了其进一步的发展与应用。本文运用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方
[db:内容简介]
批量流(Lot-streaming,LS)是一种提高生产效率的有效手段,能够缩短机器的空闲时间,减少工件的囤积,加快工件的加工速度。混合流水车间调度(Hybrid Flowshop Scheduling,HFS)问题广泛应用于多品种小规模生产企业的生产过程中。与传统的HFS问题不同,批量流混合流水车间调度(Hybrid Flowshop Scheduling Problem with Lot-st
自改革开放以来,我国不断加快的城市化进程,导致了城市大气污染加重,危害着人类健康,在如今城市土地面积紧张的情况下,如何在有限的条件下,充分发挥绿地景观格局对PM2.5、PM10的削减作用,探讨城市绿地景观格局对PM2.5、PM10的影响,显得极为迫切。本文基于徐州市2018年气象数据、7个国家监测站点的PM2.5、PM10数据以及遥感影像数据,以各个监测点为中心,以1km、2km、3km为半径绘制
随着交通运输行业的快速发展,废轮胎的产量迅速增加,其不当处置会对环境产生严重污染,已成为一种亟需减量化、资源化、无害化处理的固体废物。热解被认为是废轮胎高效并且低污染的处理方法之一。然而废轮胎的硫含量高,热解后硫向产物中迁移,高含量的硫与固液产品之间的相互作用机制尚不明确,这会对后续加工过程产生巨大影响。热解油必须经过脱硫和提质,才能进一步生产提炼高附加值苯甲苯二甲苯混合物(BTX)、高品质石脑油
本文合成了九种新型的共轭聚合物/碳复合材料作为锂离子电池负极材料,分别采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面测试仪(BET)对复合材料进行了表征,对组装的锂电池进行恒流充放电、倍率性能、循环伏安及交流阻抗等电化学性能测试。具体内容如下:1、合成了聚4,7-二(9-H咔唑)苯并噻二唑(PCBTD)与碳材料形成的PCBTD@C复合材料、聚吲哚-6-羧酸(PICA)与碳材料形成
目的探究血小板衍生生长因子受体样蛋白(PDGFRL)在肝细胞癌(HCC)生长过程中的作用及其机制。方法采用免疫组织化学(IHC)、实时定量PCR(qRT-PCR)或Westernblot分析检测HCC组织和细胞株中PDGFRL水平。根据PDGFRL在HCC中的中位m RNA表达水平,将两个来源的(TCGA-KIRC数据库和qRT-PCR检测结果)数据分为两组,即高PDGFRL表达组和低PDGFRL
Al-Mg合金具有优良的焊接性能,良好的抗腐蚀性能以及中等强度,被广泛应用在船舶、航空航天、汽车、建筑等行业。但Al-Mg铝合金在塑性加工过程中,尤其是拉伸变形过程中,常会出现PLC效应,PLC效应伴随整个塑性变形过程反复发生,能够使产品表面出现变形带,严重影响产品的表面质量及合金的一些机械性能,如延展性、抗疲劳性。影响Al-Mg合金PLC效应的因素主要涉及外部因素和内部因素两个方面,其中备受研究
随着时代的发展,人们越来越意识到学前教育的重要性,国家对学前教育事业的推动力度也在不断加大。但是在实践过程中,出现了法律监管缺失、民办幼儿园管理不当、教师队伍不强和幼儿教育小学化等问题。从哲学角度出发,针对学前教育存在的突出问题提出相关对策和解决方案,通过问题与对策研究以促进学前教育事业的有益发展。
Al-Zn-Mg-Cu系合金因密度低、比强度高、良好的韧性和抗腐蚀性能等特点而广泛应用于航空航天、交通运输、汽车制造、军事等领域,增材制造技术从三维数字化模型直接制造成实体零件,可以使得零件结构轻量化、性能复合化,具有节约材料,制造周期短、低成本等优点。因此增材制造Al-Zn-Mg-Cu系合金有着重要的研究意义及良好的应用前景。Al-Zn-Mg-Cu系合金的凝固温度范围较小,凝固开裂性较为敏感,因