異步軋制對(duì)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(cè)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(duì)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(shì)。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(duì)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(shì)。 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(cè)試測(cè)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(zhǎng)大而長(zhǎng)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