不同原始组织的IQ&P高强钢配分行为研究

作     者：赵星宇 

作者单位：辽宁科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：庞启航

授予年度：2023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：IQ&P钢 原位观察 显微组织 力学性能 内耗 

摘      要：本文从不同原始组织试验钢入手,探究不同原始组织的试验钢对热处理过程产生的影响,通过CLSM、SEM、EDS、XRD、室温拉伸等实验手段,对试验钢的显微组织演变和力学性能,以及碳配分机理展开系统的研究,并通过内耗手段表征了碳原子的配分行为。在轧制过程采取不同的卷曲温度,得到了三种显微组织构成的试验钢,利用原位观察不同基体组织在升温阶段,以及降温阶段的差异,以确定最优原始组织构成的试验钢。在两相区退火阶段,研究了其显微组织及力学性能的特征,以揭示碳元素配分行为特征,从而优化了两相区退火工艺参数。通过分析低温配分阶段的显微组织演变,以及力学性能特征,以揭示该温度区间碳元素的配分机理,同时利用内耗手段对低温配分阶段试验钢的碳配分行为进行表征。得到了以下研究结果:（1）原位观察结果表明,显微组织由“珠光体+铁素体构成的试验钢,其A温度较低,同时“马氏体+铁素体试验钢和“珠光体+铁素体试验钢的M温度相对较低,这样形成较宽的工艺窗口,从而经过相同淬火工艺处理后所获得的残余奥氏体含量较多。因此两相区退火实验应优先选取“马氏体+铁素体、“珠光体+铁素体两种试验钢进行。（2）在两相区退火实验（高温配分阶段）中,若退火温度为800℃,力学性能较好为“马氏体+铁素体试验钢,其强塑积为12.8%GPa;“珠光体+铁素体试验钢在退火温度为820℃时,室温下的残余奥氏体体积分数较高,综合力学性能较好,强塑积为13.5%GPa。选取“珠光体+铁素体试验钢进行两相区不同保温时间实验,得出“珠光体+铁素体试验钢在820℃保温240s时综合力学性能最好,强塑积为14.4%GPa。通过EDS分析碳元素含量,得出马氏体碳含量较少、残余奥氏体较多时,碳浓度分布不均;反之,碳浓度分布相对较为均匀。（3）在低温配分阶段,选用“珠光体+铁素体试验钢,得出在配分温度为350℃时,试验钢的综合力学性能最好,强塑积为18.6%GPa;在配分时间为600s时,试验钢的综合力学性能最好,强塑积为18.9%GPa。（4）对经过不同配分温度处理后的试验钢进行内耗实验分析,当残余奥氏体体积分数较高时,Snoke峰碳元素的激活能较低（0.96369EV）,SKK峰的激活能较高（1.64484EV）;反之,Snoke峰碳元素的激活能较高（0.99558EV）,SKK峰的激活能较低（1.43616EV）。