高强度高塑性超细晶低碳钢的制备及力学性能

作     者：雷文 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王天生

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：低碳钢 亚临界淬火 温轧 双峰晶粒尺寸分布 高强度 高塑性 

摘      要：本文研究了14MnNb热轧态低碳钢双相区不同工艺淬火的组织特征,并用马氏体+铁素体双相组织温轧制备双峰尺度铁素体与纳米碳化物耦合的超细晶组织,目的是提高超细晶低碳钢的塑性。 用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验研究了再结晶行为和组织与拉伸力学性能的关系。 实验采用了两种亚温淬火工艺对热轧态14MnNb低碳钢进行热处理:（1）完全奥氏体化后炉冷到两相区后盐水淬火,（2）完全奥氏体化淬火后重新加热到两相区再盐水淬火;并将上述处理后的钢板分别在700 oC和640 oC进行温轧。 微观组织观察结果表明,14MnNb钢板亚温淬火后温轧组织呈现双峰晶粒尺寸分布耦合纳米碳化物组织,使材料的强度和延伸率得到了提高。二次淬火后温轧试样的晶粒比炉冷到临界区淬火后温轧试样的晶粒细小;且临界退火温度越高,马氏体含量越多,温轧后晶粒越细;淬火工艺相同时,温轧温度越低,晶粒越细小。 室温单轴拉伸实验结果表明,二次淬火后温轧试样的综合力学性能要优于炉冷后淬火温轧试样。试验钢1000 oC保温30 min淬火,重新加热到780 oC盐水淬火,又在700 oC温轧的试样综合力学性能最佳,屈服强度和拉伸强度分别达到622.7 MPa和823.7 MPa,总延伸率和均匀延伸率分别为19.1%和10.6%。