超细贝氏体钢残余奥氏体的调控及相变增塑机制研究

作     者：张月 

作者单位：辽宁工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李青春

授予年度：2018年

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

主      题：超细贝氏体钢 残余奥氏体 相变增塑 脉冲磁场 轧制 

摘      要：本文以Fe-0.95C-1.42Si-1.82Mn-0.93Cr-0.24Mo-1.34Co-1.05Al钢为研究对象,研究了脉冲磁场处理对超级贝氏体钢残余奥氏体含量、组织和性能的影响。以Fe-0.6C-0.45Mn-2.5Si-0.78Al钢为研究对象,研究了冷轧和热轧预变形对奥氏体晶粒尺寸、超细贝氏体组织、残余奥氏体含量和形态以及超细贝氏体钢力学性能的影响。通过脉冲磁场调控超细贝氏体组织与性能发现:与常规等温处理相比,在贝氏体转变孕育期施加脉冲磁场对贝氏体转变量、贝氏体束的影响不明显,而在贝氏体转变初期和贝氏体转变全程施加脉冲磁场,贝氏体铁素体形核加速,贝氏体束的增粗和长大速度降低,贝氏体转变量增加,贝氏体束变细变短。与常规等温处理相比,在贝氏体转变孕育期、贝氏体转变初期和贝氏体转变全程施加脉冲磁场处理,超细贝氏体钢中残余奥氏体含量增加。与常规等温处理相比,在贝氏体转变全程施加脉冲磁场,碳原子在γ/α界面前沿残余奥氏体一端富集加剧,导致贝氏体束生长和增粗速度变慢。通过轧制预变形调控超细贝氏体钢组织与性能发现,与未轧制和热轧预变形相比,冷轧预变形使超细贝氏体钢的贝氏体束和贝氏体铁素体细化,抗拉强度、延伸率和强塑积增加;超细贝氏体钢中残余奥氏体的含量与奥氏体晶粒尺寸有关,当奥氏体晶粒尺寸在13～76μm,超细贝氏体组织中残余奥氏体含量在10～12.6%,超细贝氏体钢容易发生TRIP效应;在相同奥氏体化温度下,冷轧样的奥氏体晶粒和贝氏体铁素体比热轧样细;在相同奥氏体晶粒尺寸下,冷轧样的贝氏体束和贝氏体铁素体比热轧样细;确定了最佳轧制预变形和等温处理最佳工艺为:实验钢经冷轧变形后,在950℃保温30min,奥氏体晶粒尺寸为51.19μm,在350℃等温4h,超细贝氏体组织中残余奥氏体含量大于10%,其抗拉强度为1900 MPa,延伸率为15.8%,强塑积为30.02GPa·%,奥氏体和贝氏体细晶强韧化以及TRIP效应使其综合力学性能最佳。