壓力容器用鋼在應(yīng)變強(qiáng)化過(guò)程中的宏觀性能與顯微結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本課題作為十一五國(guó)家科技支撐項(xiàng)目2006BAK02802子專題的一部分，設(shè)計(jì)了兩種方法來(lái)考察塑性變形對(duì)材料性能和組織結(jié)構(gòu)的影響。試驗(yàn)方法包括：用來(lái)考察塑性變形對(duì)材料宏觀機(jī)械性能影響的預(yù)應(yīng)變?cè)囼?yàn)；用來(lái)分析研究塑性變形過(guò)程對(duì)材料微觀組織結(jié)構(gòu)特別是晶體學(xué)結(jié)構(gòu)影響的準(zhǔn)原位拉伸EBSD試驗(yàn)。 本文研究結(jié)果表明：在施加變形量小于5％的預(yù)應(yīng)變情況下，Q23s鋼和16MnR鋼兩種材料的宏觀綜合機(jī)械性能與未施加預(yù)應(yīng)變的原材料鋼板相比變化不大，強(qiáng)度

2、有所增強(qiáng)，韌性等指標(biāo)稍有削減，但仍在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值范圍內(nèi)。各個(gè)應(yīng)變點(diǎn)的取向圖對(duì)比表明，小于5％塑性應(yīng)變狀態(tài)下的材料的晶粒取向并沒有發(fā)生明顯的變化。表面形貌方面，不同狀態(tài)材料出現(xiàn)滑移現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變量不同：熱軋態(tài)Q235在2.5％應(yīng)變，退火態(tài)Q235鋼在1.5％應(yīng)變，熱軋態(tài)16MnR鋼在5％應(yīng)變，退火態(tài)的16MnR鋼在2.5％應(yīng)變，出現(xiàn)滑移線。研究了兩種材料不同狀態(tài)的不同應(yīng)變的取向差、晶界等的統(tǒng)計(jì)值，確定了其規(guī)律性及其特征點(diǎn)。材料的晶界和

3、取向差變化趨勢(shì)在特征應(yīng)變點(diǎn)處均發(fā)生了改變。Q235鋼的特征應(yīng)變點(diǎn)是1.0％，16MnR鋼的特征應(yīng)變點(diǎn)是1.8％。 預(yù)應(yīng)變大于5％后：表面桔皮效應(yīng)明顯；屈強(qiáng)比增大，沖擊吸收功降低，韌性降低；有些晶粒經(jīng)過(guò)晶體轉(zhuǎn)動(dòng)，取向發(fā)生了變化，而大多數(shù)晶粒的取向變化不明顯，只是在晶粒內(nèi)部形成了亞晶等亞結(jié)構(gòu)。 本文選取7個(gè)特征晶粒，對(duì)其取向及其在應(yīng)變變化過(guò)程中的取向轉(zhuǎn)動(dòng)和泰勒因子值變化情況進(jìn)行了研究。從無(wú)應(yīng)變到了屈服點(diǎn)0.2％應(yīng)變，6個(gè)晶粒

4、轉(zhuǎn)動(dòng)了較大的角度，而從0.2％應(yīng)變到1.0％應(yīng)變的轉(zhuǎn)動(dòng)量則平均較上一階段減小了46.4％。而此應(yīng)變特征點(diǎn)過(guò)后，轉(zhuǎn)動(dòng)量隨后又增大，并且此后一直保持轉(zhuǎn)動(dòng)量的增大趨勢(shì)，直至縮頸階段。1.0％應(yīng)變到1.5％應(yīng)變，及2.6％應(yīng)變到5％應(yīng)變階段，泰勒因子的變化不大，也就是說(shuō)此時(shí)塑性變形所要克服的變形功變化不大，此時(shí)晶粒有一穩(wěn)定過(guò)程。 通過(guò)晶體取向圖精確確定各晶粒的取向后，為所選取晶粒的每個(gè)可能的滑移系計(jì)算schmid因子值，根據(jù)schmid