納米結(jié)構(gòu)貝氏體鋼和馬氏體鋼的動(dòng)態(tài)拉伸行為.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)汽車輕量化、節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境等目的，低成本、高強(qiáng)塑性的第三代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS)仍然是一大研究熱點(diǎn)。本文采用的是低成本的中碳鋼，主要是研究不同熱處理工藝對中碳鋼的常規(guī)拉伸性能及其動(dòng)態(tài)拉伸力學(xué)性能的影響。首先，對中碳低硅鋼分別進(jìn)行一步、兩步、三步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變、淬火-回火(QT)和淬火-碳分配(Q&P)不同的熱處理，得到由貝氏體/馬氏體、殘留奧氏體和碳化物組成的顯微組織。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電鏡等表征手段來觀

2、察其組織形貌，測量其貝氏體/馬氏體板條尺寸和其維氏顯微硬度，并利用X射線衍射儀測定不同熱處理后實(shí)驗(yàn)用鋼的殘留奧氏體體積分?jǐn)?shù)，并進(jìn)行常規(guī)拉伸實(shí)驗(yàn)。另外，實(shí)驗(yàn)挑選了一步、三步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變、QT和Q&P熱處理工藝，分別在不同應(yīng)變速率下進(jìn)行高速拉伸實(shí)驗(yàn)，研究中碳納米結(jié)構(gòu)貝氏體和馬氏體鋼的高速拉伸行為。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)與傳統(tǒng)的一步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變相比，兩步、三步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變能有效地細(xì)化貝氏體鐵素體板條，且殘留奧氏體體積分?jǐn)?shù)隨

3、等溫溫度的降低而減小。因此，兩步、三步貝氏體轉(zhuǎn)變的力學(xué)性能較好，三步貝氏體轉(zhuǎn)變的強(qiáng)度較一步貝氏體轉(zhuǎn)變提升了230～300MPa，塑性也提升了5～10％。
　　(2)中碳鋼在經(jīng)淬火-回火和淬火-碳分配工藝后，得到了納米級板條馬氏體和殘留奧氏體，和三步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變相比，納米結(jié)構(gòu)馬氏體鋼的力學(xué)性能較差。
　　(3)在高速拉伸實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)一步、三步、淬火-回火和淬火-碳分配不同熱處理工藝得到的納米結(jié)構(gòu)貝氏體/馬氏體鋼都表現(xiàn)出了良

4、好的應(yīng)變速率敏感性。隨著應(yīng)變速率的提高，其強(qiáng)度和塑性均得到明顯的提高，發(fā)生了TRIP效應(yīng)，殘留奧氏體體積分?jǐn)?shù)減小。
　　(4)進(jìn)行高速拉伸實(shí)驗(yàn)后，由三步低溫貝氏體轉(zhuǎn)變得到的納米結(jié)構(gòu)貝氏體鋼強(qiáng)塑積從準(zhǔn)靜態(tài)下的13872MPa％提升到了20189.4MPa％，其高速拉伸性能最優(yōu)，這主要是由于得到的組織結(jié)構(gòu)更加細(xì)小和TRIP效應(yīng)的發(fā)生，尤其是薄膜狀殘留奧氏體的存在。
　　(5)利用掃描電鏡觀察到動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測試后的斷口都出現(xiàn)了大小