18Ni(350)超高强度马氏体时效钢强韧化机理研究及性能优化

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ogl
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
18Ni系列马氏体时效钢应用领域广泛。其中,18Ni(350)超高强度马氏体时效钢更是凭借其2000MPa级别的超高强度在各个领域发挥着重要的作用。随着我国高新技术产业的不断发展,对材料的强韧性匹配提出了更高的要求。如何在保证高强度的同时提高材料韧性成为了当前发展的重点之一。为此,本课题通过常规热处理工艺优化、循环相变细化晶粒以及添加适量稀土La对18Ni(350)超高强度马氏体时效钢的强韧性匹配进行改善。首先,研究了固溶+时效工艺的性能组织规律,探究了材料在不同固溶温度、不同时效温度和不同时效时间下对组织与性能的变化。当固溶温度逐渐升高,马氏体基体逐渐松弛,板条尺寸逐渐变粗,板条界限逐渐模糊,材料韧性逐渐降低。随着时效温度升高,到达峰时效时间提前,析出强化相粗化,强韧性等级变低。当时效处理时间逐渐变长,材料时效相不断变化,在峰时效时析出相弥散析出且未发生粗化,强韧性匹配较好。经过不同变量的正交实验和对比后,确定最佳常规热处理工艺为:800℃×1h+480℃×16h。其次,在常规热处理工艺基础上,引入循环相变细晶工艺,利用细晶强化机制,通过调控晶粒尺寸进一步改善材料的强韧性匹配,研究了不同循环相变次数和不同循环冷却方式对材料组织和性能的影响。当循环次数逐渐变多,材料强韧性等级逐渐提升,晶粒尺寸逐渐减小且更均匀,当循环次数超过4时,细化效果不再明显。随着循环相变的冷却速率逐渐增加,材料晶粒度等级越来越高,材料强度和韧性也逐渐升高,最优循环冷却方式为冷速最快的水冷。总结来说,在循环相变4次后水冷为最优循环相变细晶工艺,此时的强韧性匹配最佳。最后,通过引入适量稀土La改善材料夹杂物的种类和尺寸形貌,研究了不同含量的稀土La对材料组织和性能的影响和对材料夹杂物尺寸形貌和种类的影响。添加适量稀土使得夹杂物分布更加均匀,夹杂物种类和形貌也发生变化,大尺寸夹杂数量减小,夹杂物由不规则的棱角块状变为球状,减小了应力集中,且基体板条得到细化,保障了材料较高的强度和韧性水平。
其他文献
带钢作为我国钢铁产品的重要品类,对其产品板形形状的控制极为重要。而轧辊辊型是决定带钢产品的板形形状的基础。现有轧辊初始辊型不具备可控的在线磨损自补偿能力,板形调控不得不加大对轧辊的作用力来多方调整承载辊缝,导致辊型磨损加速、轧辊辊型使用寿命降低,是板带调控技术的一个瓶颈。本文提出辊型电子温控技术,以热电制冷原理为基础,可以精准控制轧辊温度分布,利用轧辊局部热胀(缩)形驱动,可以稳定实现轧辊辊型在线
轧机振动导致轧件表面出现明暗条纹和厚度不均的现象,这不仅会降低轧件的表面质量,还会影响轧钢设备的正常运转,甚至会严重损坏轧钢设备并造成重大生产事故。针对轧机自激振动现象,本文以某钢厂1580不静定四辊板带热连轧机的第2架轧机为研究对象,分析并揭示其自激振动机理。首先,基于ABAQUS软件,建立F2轧机显式动力学模型,模拟轧制变形区内轧件速度场,对比给定的轧制速度,确定前滑区、后滑区和粘着区的长度,
本文从微弧氧化(MAO)工艺入手,探究一种将石墨烯作为辅助相来优化陶瓷膜层的工艺方法,最终得到一种功能性更优的铝基膜层材料。本文采用两种手段来制备陶瓷层:通过直接在碱性硅酸钠电解液中添加石墨烯进行微弧氧化,探究石墨烯对纯铝MAO膜层组织结构以及耐蚀性和摩擦性能的影响;结合微弧氧化技术配合电泳沉积技术的制备工艺,使石墨烯电泳沉积掺杂进入膜层中,并探究该方法对膜层微观组织结构及其耐蚀性和摩擦性能的影响
高强度和高塑性的金属材料具有广阔的应用前景,为了同时获得高强度和高塑性的金属材料,本课题选取了高强度的马氏体钢和高塑性的奥氏体钢作为基体材料,分别通过真空热轧和放电等离子烧结的方法将马氏体钢和奥氏体钢复合,得到了高强度-高塑性的复合钢,利用扫描电镜、透射电镜、XRD、电子探针、显微硬度和拉伸机等设备,表征了复合钢的微观组织,并阐明了相应的强韧化机制。通过真空热轧的方法将板状马氏体钢和奥氏体钢复合,
齿坯上下料机械手是用于汽车后桥主减盆角齿的悬挂式等温正火热处理线,在该生产线上、下料点各配套一台机械手,用于锻后工件由链板输送线至悬挂链输送线的自动上料,以及热处理后工件由悬挂链输送线至链板输送线的的自动下料。本课题围绕对该齿坯上下料机械手的分析和设计展开,根据应用工况和设计要求,分析机械手的设计指标,提出一种新型混联机械手并对机械手手臂和手部构型进行设计。在确定好机械手构型和初选尺寸的基础上,对
铜铝复合板兼具铜的导电性良好、导热性优异、耐腐蚀和铝的质量轻、价格低廉等优点,广泛的应用于电力系统、电子器件、机械、汽车、生活用品等领域。复合铸轧技术凭借其短流程、低能耗以及低成本等优点,吸引大量企业和学者进行相关研究,成为铜铝复合板生产技术的一个重要研究热点,但复合铸轧技术生产的板带依然存在裂纹、组织不均以及晶粒粗大等一系列问题。因此针对铜铝复合铸轧中存在的这些问题,杜凤山提出了双辊薄带振动复合
由于枝杈类锻件的结构多样性,能够连接多个部件、承受较大载荷、传递扭矩等功能,在国防事业、汽车行业、能源领域、航天领域等具有广泛应用。为适应复杂苛刻的工作环境,对零件力学性能需求严苛,多为挤压方法成形。为避免成形过程中缺陷产生,制造优质锻件,需要对此类锻件成形缺陷成因及控制进行深入研究。本文主要以枝杈类锻件挤压成形过程中产生的缺陷为研究对象,获取缺陷成形机理及主要工艺参数对枝杈类锻件缺陷的影响规律。
钢/铝复合板兼具钢和铝的优良性能,成为复合材料发展的一个重要方向,本文选用轧制工艺制备钢/铝复合板。由于钢、铝材料性能差别较大,轧后复合板呈现出不同程度的翘曲,严重影响复合板使用性能。本文以制备平直度较好的钢/铝复合板为目的,通过数值模拟及实验研究的手段,探讨了各轧制工艺下轧后复合板翘曲变化规律。首先使用有限元软件ABAQUS对轧制钢/铝复合板进行建模,模拟双金属复合板轧制过程最重要的是处理双金属
为提高农村公路系统的配置效率,从时间与地域两个维度,比较了2006—2020年全国31个省、自治区和直辖市农村公路路网密度、路网系数K(经济水平系数),并基于国土系数理论对未来农村公路的合理发展规模进行预测。研究表明,就交通供给而言,东部、中部与西部地区具有发展不平衡的地域差异;就交通规模增长对经济社会的适应性而言,K值与人均国民生产总值PGDP并非一直表现为线性关系,而是随着工业化进程呈S形的生
为了消除加工硬化、恢复塑性,需要对冷轧带钢进行退火处理,先进的退火技术是生产高品质冷轧钢铁产品的关键。全氢罩式炉由于其投资成本相对低,适用的钢种材料较多,产品深冲性能较好等优点,广泛用于冷轧带钢的退火。将冷轧钢卷按照全氢罩式炉炉台的高度装炉,经过升温、保温、冷却过程,完成退火,钢卷在退火过程中温度场的分布和变化决定着它的退火质量。在罩式炉退火技术的研究工作中,尤其是针对钢卷温度场和保护气体流动状态