检索结果-南通市图书馆

铜合金化轻质钢屈服强度及氢脆性能的研究进展

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钢铁 2024年第3期59卷 19-31页

作者：李运刚任喜强齐艳飞吴志杰冯汉坤李彦泽华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 唐山市环境监控中心自动监测室河北唐山063000

随着全球能源危机及环境恶化的加剧,汽车行业在以高安全性为基础的前提下逐步推进汽车轻量化的发展模式,以实现低能耗低污染的目标。汽车所用材料中,钢铁材料约占整车质量的70%,因此,研发高性能的汽车用轻质钢迫在眉睫。目前,Fe-Mn-Al-... 详细信息

随着全球能源危机及环境恶化的加剧,汽车行业在以高安全性为基础的前提下逐步推进汽车轻量化的发展模式,以实现低能耗低污染的目标。汽车所用材料中,钢铁材料约占整车质量的70%,因此,研发高性能的汽车用轻质钢迫在眉睫。目前,Fe-Mn-Al-C轻质钢,尤其是奥氏体基双相轻质钢和奥氏体轻质钢,凭借良好的综合性能及显著的减重效果成为发展潜力较强的汽车用钢,但是其同其他高强钢一样也面临屈服强度和抗氢脆断裂性能需要进一步提升的问题。基于此,聚焦国内外的相关研究现状发现添加铜元素是改善上述问题比较理想的合金化思路之一,钢中添加铜元素且配以合理的热处理工艺,可以实现晶粒内细小富铜颗粒和细小κ-碳化物颗粒的共同析出,且富铜颗粒的析出可以促进κ-碳化物颗粒的析出,充分利用各个析出相的特点达到提高轻质钢综合性能的目的。总结了铜元素对Fe-Mn-Al-C轻质钢屈服强度和氢脆性能的影响及作用机理,针对研究现状提出以下亟需解决的问题,即富铜颗粒和κ-碳化物颗粒共同析出的交互作用规律和耦合机制及其对钢变形行为的作用机制;富铜相和κ-碳化物的氢陷阱结合能及其对氢俘获位点及氢扩散速率的影响;富铜析出相的晶格转变类型及其与热处理工艺参数之间的关系。对进一步提高Fe-Mn-Al-C轻质钢的综合性能及促进其早日实现工业化生产应用具有一定的参考价值。

关键词： Fe-Mn-Al-C 轻质钢铜屈服强度氢脆性能

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奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展

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金属学报 2023年第8期59卷 1027-1041页

作者：丁桦张宇蔡明晖唐正友东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 东北大学辽宁省轻量化用关键金属结构材料重点实验室沈阳110819

材料的轻量化是一个永恒的课题。Fe-Mn-Al-C钢密度低,综合性能良好,日益得到材料研究领域和工业界的重视。在Fe-Mn-Al-C轻质钢中,通过对合金成分和工艺参数进行设计,可以获得不同的显微组织,得到力学性能范围很宽的高性能钢。新一代轻... 详细信息

材料的轻量化是一个永恒的课题。Fe-Mn-Al-C钢密度低,综合性能良好,日益得到材料研究领域和工业界的重视。在Fe-Mn-Al-C轻质钢中,通过对合金成分和工艺参数进行设计,可以获得不同的显微组织,得到力学性能范围很宽的高性能钢。新一代轻质高强Fe-Mn-Al-C钢的组织演变和变形机制有很多与其他钢铁材料不同的特点,涉及到许多新的物理冶金问题,需要对其进行深入研究。本文对近年来奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢中合金元素的作用、组织与性能之间的关系及变形机制等方面的研究进行综述,并对未来的研究方向做了展望,提出应进一步加强在新型Fe-Mn-Al-C轻质钢的合金设计、组织设计与调控、变形机制的定量分析及成形与使役性能等方面的研究,为高性能Fe-Mn-Al-C轻质钢的开发与应用奠定基础。

关键词： Fe-Mn-Al-C 轻质钢奥氏体力学性能变形机制

固溶和时效处理对Fe-Mn-Al-C轻质钢组织和硬度的影响

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金属热处理 2022年第3期47卷 34-39页

作者：孙建黄贞益李景辉王萍安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 铜陵学院机械工程学院安徽铜陵244061

采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和布氏硬度计等对固溶时效处理后Fe-Mn-Al-C轻质钢的显微组织和硬度进行表征分析。结果表明,随着固溶温度的升高,试验钢中奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,在1050℃时,晶粒尺寸为50~200μm... 详细信息

采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和布氏硬度计等对固溶时效处理后Fe-Mn-Al-C轻质钢的显微组织和硬度进行表征分析。结果表明,随着固溶温度的升高,试验钢中奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,在1050℃时,晶粒尺寸为50~200μm,而随着时效温度的升高,奥氏体晶粒长大不明显,奥氏体基体中出现κ-碳化物和VC等第二相。随着时效温度的升高,试验钢中第二相的析出形貌逐渐由零星点状式到片状聚集式,再到链状形态分布在奥氏体基体内。试验钢的硬度随着固溶温度的升高和时效温度的降低,分别呈降低和增加的趋势。

关键词：轻质钢固溶处理时效显微组织硬度

奥氏体基Fe-Mn-AI-C轻质钢的研究进展

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金属学报 2023年

作者：丁桦张宇蔡明晖唐正友东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室东北大学辽宁省轻量化用关键金属结构材料重点实验室东北大学材料科学与工程学院

关键词： Fe-Mn-Al-C 轻质钢奥氏体力学性能变形机制

退火处理对热轧Fe-12Mn-8Al-0.8C轻质钢组织性能的影响

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材料与冶金学报 2022年第1期21卷 60-65页

作者：牛奕茗张圣浩张羽童梁平张希哲朱浩坤丁桦东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 辽宁省轻量化用关键金属结构材料重点实验室沈阳110819

利用OM,SEM,TEM及XRD等,对不同退火温度下热轧Fe-12Mn-8Al-0.8C轻质钢的组织演变及力学性能进行了研究.研究结果表明,较低温度下退火时,实验钢组织为奥氏体+铁素体+κ⁃碳化物.随着退火温度的升高,实验钢中κ⁃碳化物发生溶解,奥氏体晶粒... 详细信息

利用OM,SEM,TEM及XRD等,对不同退火温度下热轧Fe-12Mn-8Al-0.8C轻质钢的组织演变及力学性能进行了研究.研究结果表明,较低温度下退火时,实验钢组织为奥氏体+铁素体+κ⁃碳化物.随着退火温度的升高,实验钢中κ⁃碳化物发生溶解,奥氏体晶粒尺寸逐渐增加,实验钢的屈服强度和抗拉强度逐渐降低,伸长率则先增大后降低.不同退火温度下实验钢应变硬化行为的差异与其组织组成有关.750℃退火0.5 h的实验钢具有铁素体+κ⁃碳化物体积分数较高的复相组织,其加工硬化能力较高.随着退火温度的升高,铁素体与κ⁃碳化物的体积分数逐渐降低,应变硬化率有所降低,但应变硬化行为表现得更为持续.950℃退火0.5 h的实验钢与其他退火温度下的实验钢相比,获得了良好的综合性能,抗拉强度为930 MPa,伸长率为35.48%,韧脆转变温度约为-40℃.

关键词：轻质钢退火 κ⁃碳化物力学性能韧脆转变温度

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两种Mn含量不同轻质钢的组织和性能研究

两种Mn含量不同轻质钢的组织和性能研究

作者：张常岭燕山大学

学位级别：硕士

交通运载工具所用材料的轻量化对节能减排具有重要意义,目前的研究进展主要集中在以汽车车身为代表的中等强度材料方面,对强度要求高的轴、齿轮等零件所需材料的研究尚需加强,备受关注的Fe-Mn-Al-C高强度低密度钢也存在尚需完善之处。... 详细信息

交通运载工具所用材料的轻量化对节能减排具有重要意义,目前的研究进展主要集中在以汽车车身为代表的中等强度材料方面,对强度要求高的轴、齿轮等零件所需材料的研究尚需加强,备受关注的Fe-Mn-Al-C高强度低密度钢也存在尚需完善之处。本文通过成分设计、热轧成型、热处理工艺设计、室温拉伸实验和组织结构观察,研究了Fe-32Mn-11Al-1.6C-0.6Si-0.6Ti-0.01B和Fe-30Mn-11Al-1.6C-0.6Si-0.6Ti-0.01B两种高强轻质钢的微观组织和力学性能,同时采用全浸失重法探究两种轻质钢的耐腐蚀性能。两种轻质钢的密度分别为6.41 g/cm和6.47 g/cm,与普通钢相比,其密度降低了约18.4%。通过轧制和热处理,并结合SEM、EBSD、EDS、XRD等测试技术的研究结果表明,两种轻质钢的微观组织基体均为奥氏体组织,轧制态的奥氏体晶界处有较多粗大的析出相,经过固溶加时效处理后,在组织中出现了大量的再结晶晶粒,晶粒得到细化,析出相数目增多尺寸变得细小,分布更加均匀。Fe-30Mn-11Al-1.6C-0.6Si-0.6Ti-0.01B轻质钢经过固溶加400℃时效处理后表现出最好强塑积(37.58 GPa·%),抗拉强度为1242.65 MPa,断后伸长率为30.24%,其强度的持续提升主要是因为κ-碳化物与奥氏体的共格关系,其作为强化相阻碍了位错的运动。Fe-32Mn-11Al-1.6C-0.6Si-0.6Ti-0.01B轻质钢经过固溶处理后的强塑积(19.94GPa·%)最高,抗拉强度为1414.08 MPa,断后伸长率为14.10%。两种钢和对比实验钢Mn13室温条件下3.5%NaCl溶液、1%NaHCO溶液、3.5%NaCl和1%NaHCO混合溶液的三种腐蚀溶液中浸泡腐蚀实验的结果表明,两种轻质钢的抗腐蚀性能远高于对比实验钢Mn13;两种轻质钢的腐蚀产物与Mn13钢相比,增加了AlO和细小的针状α-FeOOH两种腐蚀产物,有利于形成保护性耐蚀锈层。

关键词：轻质钢微观组织力学性能耐腐蚀性

基于加工硬化率的新型轻质钢动态再结晶临界条件及变形机制研究

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材料导报 2022年第19期36卷 162-170页

作者：孙建黄贞益李景辉王萍吴旭明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002 铜陵学院机械工程学院安徽铜陵244061

采用Gleeble3500热模拟实验机,在850~1050℃温度范围内和0.01~5 s^(-1)应变速率范围内,对试验钢进行了等温压缩变形处理,得到试验钢的应力-应变曲线。通过数据处理进一步得到试验钢加工硬化率-应变关系曲线、动态再结晶临界应力和临界应... 详细信息

采用Gleeble3500热模拟实验机,在850~1050℃温度范围内和0.01~5 s^(-1)应变速率范围内,对试验钢进行了等温压缩变形处理,得到试验钢的应力-应变曲线。通过数据处理进一步得到试验钢加工硬化率-应变关系曲线、动态再结晶临界应力和临界应变,并借助OM、TEM及EBSD表征技术,分析了试验钢的组织演化规律和变形机制。结果表明:在相对低温和低应变速率下,随着应变量的增加,由于加工硬化再次占据主导地位,试验钢出现了明显的流动应力“二次增大”现象;随着热变形温度的降低和应变速率的增大,试验钢的峰值应力和临界应力、峰值应变和临界应变都呈现出增大趋势,并得出其相互之间新的关系模型;在变形条件下,试验钢再结晶晶粒尺寸随着温度的升高和应变速率的降低而增大,层错能(SFE)值随着变形温度的升高而增大,范围为181.1~237.4 mJ/m^(2),试验钢热变形后组织中有孪晶存在,说明SFE并非是影响高锰奥氏体钢变形机制的唯一因素,试验钢的主要变形机制为位错滑移。

关键词：轻质钢等温压缩加工硬化率动态再结晶变形机制

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Cu对轻质钢强韧性的影响

材料研究与应用 2023年第6期17卷 1140-1145页

作者：王程昊任喜强齐艳飞李运刚华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

当下绿色低碳理念已成为主流,早已渗透社会的方方面面。汽车用钢铁行业发展至今,追求轻量化是大趋势,在满足安全的条件下可节约能耗并减少温室气体的排放。轻质钢凭借高强度、高伸长率和低密度,在汽车工业中受到了广泛地关注,成为潜力... 详细信息

当下绿色低碳理念已成为主流,早已渗透社会的方方面面。汽车用钢铁行业发展至今,追求轻量化是大趋势,在满足安全的条件下可节约能耗并减少温室气体的排放。轻质钢凭借高强度、高伸长率和低密度,在汽车工业中受到了广泛地关注,成为潜力较大的新一代汽车用钢。铜作为一种增强轻质钢强度和韧性的合金元素,受到研究者的广泛关注。结合轻质钢的强韧化机理,论述了铜对轻质钢强韧性的影响,并且对未来含铜轻质钢的研究方向做出了展望。

关键词：轻量化强韧性轻质钢铜

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Fe-30Mn-9Al-1C轻质钢成型性能研究

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太原理工大学学报 2019年第4期50卷 460-465页

作者：邢佳侯利锋杜华云刘宝胜卫英慧太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

通过单轴拉伸实验测定了Fe-30Mn-9Al-1C钢的拉伸应变硬化指数(n值)和塑性应变比(r值)。将这两项数值与另外三种汽车钢的测试值进行对比后发现,Fe-30Mn-9Al-1C钢具备较优异的单轴变形能力。埃里克森杯突测试结果表明,Fe-30Mn-9Al-1C钢在... 详细信息

通过单轴拉伸实验测定了Fe-30Mn-9Al-1C钢的拉伸应变硬化指数(n值)和塑性应变比(r值)。将这两项数值与另外三种汽车钢的测试值进行对比后发现,Fe-30Mn-9Al-1C钢具备较优异的单轴变形能力。埃里克森杯突测试结果表明,Fe-30Mn-9Al-1C钢在双轴变形条件下抗裂纹萌生能力不足,其原因是沿晶分布的硬质κ-碳化物颗粒容易在变形过程中发生应力集中而开裂。有别于Fe-Mn-C合金系的TWIP钢和TRIP钢,较高的Al含量使得Fe-30Mn-9Al-1C钢层错能达到92.7mJ/m2,变形机制以位错滑移为主,基体在塑性变形过程中既不会产生形变孪晶也不会发生相变,而是通过微带诱导塑性机制来增加塑性。

关键词：轻质钢成型 κ-碳化物变形机制位错滑移