異步軋制對純鐵及TWIP鋼組織性能影響的研究.pdf

1、異步軋制作為強(qiáng)烈塑性變形方法的一種可以用來制備超細(xì)晶材料，異步軋制鋁或鋁合金已經(jīng)獲得了500納米的晶粒組織。但在鋼鐵方面的研究還處在起步階段。本文首先采用嵌入銅片的方法直接觀察和測量了異步軋制過程中的剪切形變，并采用兩種計(jì)算模型對異步軋制過程中的剪切形變做了定量的計(jì)算。分析和討論了異步軋制過程中剪切形變的大小和變化趨勢。由于這兩種模型都存在不足之處，所以由這兩個(gè)模型算得的等效應(yīng)變和實(shí)際值存在偏差，真實(shí)等效應(yīng)變應(yīng)該在由這兩個(gè)模型算得的值之

2、間。 其次，對異步軋和同步軋后純鐵的拉伸力學(xué)性能和掃描斷口進(jìn)行了研究。研究中發(fā)現(xiàn)異步軋制試樣的力學(xué)性能優(yōu)異于同步軋制試樣。具體表現(xiàn)在異步軋制純鐵和同步軋純鐵在相同軋下量下，它們的塑性相近，但異步軋純鐵的抗拉強(qiáng)度要高于同步軋純鐵的的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)軋下量大于50％時(shí)，這種現(xiàn)象更加明顯。拉伸斷口顯示，當(dāng)軋下量25％時(shí)，軋制純鐵的斷口為韌性斷口，隨著軋下量的增加，斷口有向脆性斷口變化的趨勢。 TWIP鋼作為新一代汽車用鋼鐵材料，得

3、到了廣泛的重視，但是關(guān)于細(xì)晶TWIP鋼組織和性能的研究還鮮有報(bào)道。本文采用異步軋制和退火處理，得到了不同晶粒尺寸的材料，通過拉伸力學(xué)實(shí)驗(yàn)、掃描斷口分析和硬度測試測定了異步軋及退火后TWIP鋼的力學(xué)性能。隨著退火溫度的提高，TWIP鋼的抗拉強(qiáng)度逐漸下降，延伸率逐漸提高。材料的綜合力學(xué)性能得到了很大的提高。根據(jù)掃描斷口的分析發(fā)現(xiàn)：異步軋制及退火后TWIP鋼試樣的斷裂方式均為韌性斷裂。隨著退火溫度的提高，韌窩的數(shù)量和韌窩的深度都在增加，延伸率

4、逐漸增大。異步軋及退火后TWIP鋼的維氏硬度略高于同步軋材料，軋制態(tài)的硬度達(dá)HV350左右。退火后，隨著退火溫度的提高維氏硬度不斷下降。完全再結(jié)晶后，奧氏體組織內(nèi)生成大量的退火孿晶。隨著退火溫度的提高，退火孿晶數(shù)量增多，孿晶隨晶粒長大而長大。當(dāng)材料拉伸后，變形試樣中觀察到了大量的形變孿晶。當(dāng)退火溫度為700℃時(shí)，在TEM中觀察到2μm左右的晶粒。這個(gè)尺寸的晶粒和TWIP鋼的孿晶的作用，使材料具有較好的強(qiáng)度和塑性的組合：強(qiáng)度為815MPa