含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射摵痛跑椾摰拈_(kāi)發(fā)及應(yīng)用性能研究.pdf

1、本論文針對(duì)含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射摵痛跑椾摚捎萌詣?dòng)相變儀、熱模擬試驗(yàn)機(jī)、電子拉伸試驗(yàn)機(jī)、金相顯微鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射儀、X射線(xiàn)衍射儀、透射電子顯微鏡等多種分析測(cè)試手段，開(kāi)展了含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射?CCT的測(cè)定、Johnson-Cook模型的建立、燒搪溫度對(duì)鋼板及搪瓷層性能影響，以及含Ti系微合金磁軛鋼板厚中心分層機(jī)理和解決措施、Ti含量對(duì)其力學(xué)和磁性能的影響等方面的研究。獲得的研究結(jié)論如下：
　　(1)

2、采用熱膨脹法和金相法測(cè)定并分析了含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T360的CCT曲線(xiàn)及其相應(yīng)組織，為大生產(chǎn)軋制和冷卻工藝的制定提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)通過(guò)含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射撛诓煌庸l件下的等溫壓縮試驗(yàn)，建立了含 Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜 T360的高溫塑性變形應(yīng)力Johnson-Cook模型為：σ=(115.19ε0.28571)(1+0.041n(ε)*)(1-T*094286)0它能夠很好的預(yù)測(cè)800-110(TC之間高

3、溫乳制階段的塑性變形行為。
　　(3)研究了燒搪溫度對(duì)含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T330微觀(guān)組織和力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明燒搪溫度升高導(dǎo)致的晶粒尺寸增加造成了含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T330強(qiáng)度的降低。但是，所有RT330拉伸試樣的斷裂模式均被測(cè)定為韌性斷裂。另外，第二相粒子在韌窩的底部析出，從而改善了 RT330的機(jī)械性能。當(dāng)燒搪溫度為850℃時(shí)，由于析出和固溶的交互作用導(dǎo)致了析出物（TiN和 TiC顆粒）的密度達(dá)到了最大值。

4、最大的析出物密度也使得位錯(cuò)釘扎作用達(dá)到最大，并且析出物導(dǎo)致的強(qiáng)化作用明顯高于晶粒尺寸增大造成的強(qiáng)度損失。因此，850℃是改善搪瓷散熱片機(jī)械性能最合適的燒搪溫度D
　　(4)研究了燒搪溫度對(duì)含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T360表面搪瓷層的微觀(guān)組織和性能的影響，結(jié)果表明當(dāng)燒搪溫度為850℃時(shí)，RT360中Ti(C,N)顆粒的密度由于析出和固溶的相互作用而最大化。最大化的析出密度導(dǎo)致了氫陷阱數(shù)量的最大化，這為搪瓷層提供了最好的抗鱗爆性能。

5、一旦燒搪溫度超過(guò)850℃，由于Marangoni效應(yīng)導(dǎo)致了足夠多的鋼-瓷界面富Fe的錨點(diǎn)，從而獲得了較好的密著瓷層。但是，當(dāng)燒搪溫度900℃時(shí)，熔融搪瓷粉的過(guò)度流動(dòng)性導(dǎo)致了搪瓷層厚度不均。總之，850℃燒搪能顯著改善散熱片上的搪瓷層質(zhì)量。
　　(5)研究了拉伸試驗(yàn)中含Ti系微合金磁軛鋼板厚中心分層開(kāi)裂的形成機(jī)理并提出設(shè)計(jì)改進(jìn)措施。含Ti系微合金磁軛鋼WDER800的分層開(kāi)裂是一個(gè)典型的解理斷裂，它出現(xiàn)在拉伸斷口截面的厚度中心位置。

6、晶界和晶粒內(nèi)部的磷偏析帶增加了拉伸斷口截面中心的脆性并促使了分層開(kāi)裂面解理斷裂的產(chǎn)生。{001}易解理面織構(gòu)的增強(qiáng)明顯的增加了分層開(kāi)裂試樣截面厚度中心的解理斷裂趨勢(shì)。板厚中心沿板厚方向的應(yīng)力集中在拉伸試驗(yàn)中加速了試樣截面厚度中心裂紋源的產(chǎn)生。它在拉伸斷裂瞬間達(dá)到最大值。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)含Ti系微合金磁軛鋼WDER800中需要在連鑄階段降低澆注溫度和拉速，采取電磁攪拌、輕壓下等手段來(lái)盡量消除磷偏析，并合理優(yōu)化乳制工藝避免板厚中心{001}易解

7、理面織構(gòu)的增強(qiáng)。
　　(6)研究了 Ti含量對(duì)含Ti系微合金磁軛鋼力學(xué)性能和磁性能的影響機(jī)理。含Ti系磁軛試驗(yàn)鋼中Ti通過(guò)細(xì)化晶粒和Omwan繞過(guò)機(jī)制這兩種機(jī)理一起對(duì)其產(chǎn)生了強(qiáng)烈的強(qiáng)化效果。Ti含量越禹，強(qiáng)化效果越明顯。當(dāng)Ti含直大于0.16％時(shí)，含 Ti系磁軛試驗(yàn)鋼才能夠滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。含 Ti系磁軛試驗(yàn)鋼的高場(chǎng)磁感性能隨著Ti含量的增加而減小，而鐵損隨著Ti含量的增加而增加。Ti含量小于0.20%時(shí)才能滿(mǎn)足磁性能要求。綜上