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

1、本論文針對含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射摵痛跑椾?，采用全自動相變儀、熱模擬試驗機、電子拉伸試驗機、金相顯微鏡、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射儀、X射線衍射儀、透射電子顯微鏡等多種分析測試手段，開展了含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射?CCT的測定、Johnson-Cook模型的建立、燒搪溫度對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理和解決措施、Ti含量對其力學(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定并分析了含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T360的CCT曲線及其相應(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，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)研究了燒搪溫度對含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T330微觀組織和力學(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強度的降低。但是，所有RT330拉伸試樣的斷裂模式均被測定為韌性斷裂。另外，第二相粒子在韌窩的底部析出，從而改善了 RT330的機械性能。當(dāng)燒搪溫度為850℃時，由于析出和固溶的交互作用導(dǎo)致了析出物（TiN和 TiC顆粒）的密度達到了最大值。

4、最大的析出物密度也使得位錯釘扎作用達到最大，并且析出物導(dǎo)致的強化作用明顯高于晶粒尺寸增大造成的強度損失。因此，850℃是改善搪瓷散熱片機械性能最合適的燒搪溫度D
　　(4)研究了燒搪溫度對含Ti系微合金熱軋?zhí)麓射揜T360表面搪瓷層的微觀組織和性能的影響，結(jié)果表明當(dāng)燒搪溫度為850℃時，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850℃，由于Marangoni效應(yīng)導(dǎo)致了足夠多的鋼-瓷界面富Fe的錨點，從而獲得了較好的密著瓷層。但是，當(dāng)燒搪溫度900℃時，熔融搪瓷粉的過度流動性導(dǎo)致了搪瓷層厚度不均?？傊?50℃燒搪能顯著改善散熱片上的搪瓷層質(zhì)量。
　　(5)研究了拉伸試驗中含Ti系微合金磁軛鋼板厚中心分層開裂的形成機理并提出設(shè)計改進措施。含Ti系微合金磁軛鋼WDER800的分層開裂是一個典型的解理斷裂，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裂面解理斷裂的產(chǎn)生。{001}易解理面織構(gòu)的增強明顯的增加了分層開裂試樣截面厚度中心的解理斷裂趨勢。板厚中心沿板厚方向的應(yīng)力集中在拉伸試驗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到最大值。在設(shè)計和生產(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。
　　(6)研究了 Ti含量對含Ti系微合金磁軛鋼力學(xué)性能和磁性能的影響機理。含Ti系磁軛試驗鋼中Ti通過細化晶粒和Omwan繞過機制這兩種機理一起對其產(chǎn)生了強烈的強化效果。Ti含量越禹，強化效果越明顯。當(dāng)Ti含直大于0.16％時，含 Ti系磁軛試驗鋼才能夠滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。含 Ti系磁軛試驗鋼的高場磁感性能隨著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%時才能滿足磁性能要求。綜上