2000mpa级低合金超高强度复相钢的研究

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1、●●上海交通大学上jji母父遗大罕学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：7、乃泼名日期：加p年7月三日●◆●上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

2、电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密囱。(请在以上方框内打“√”)学位敝作者虢毒浓老指导教师躲刽。辱日期：；wlo年7月2．-日日期：2叫口年7月2日●◆●■上海交通大学学位论文答辩决议书所在姓名李洪岩学号0060509001材料物理与化学学科金学军教答辩指导教师20lO_6-23材料学院A楼313室授日期地点论文题目2000MPa级低台金超

3、高强度复相钢的研究投票表决结果：，／，，．厂(同意票烘到委员别应到委员数)答辩结论：、缸过口未通过评语和决议：李洪岩同学的博士论文“2000MPa级低合金超高强度复相钢的研究一，设计了第三代先进超高强度钢的成分，采用QP和QPA工艺，获得了2000MPa级的超高强度复相钢。研究了先进高强度钢的微观组织与力学性能之间的关系，从热力学角度探讨了在配分过程中马氏体／奥氏体相界面迁移的问题，主要创新结果如下：1)设计了碳含量低于O．5叭．％并且不含微合金元素的第三代超高强度钢的成分和热处理工艺，利用过渡碳化物的析出强化效果，获

4、得了抗拉强度超过2400MPa，延伸率超过10％的一步Q&P钢，并揭示了一步Q&P钢的强化机制；2)证实了二步Q&P处理过程中发生的贝氏体相变，并探讨了其对力学性能的影响；实验证实了马氏体／奥氏体的相界面在配分过程中向奥氏体一侧迁移，并从热力学角度解释了马氏体／奥氏体相界面迁移的原因；3)提出了一种淬火．配分．等温淬火(Q．P-A)新工艺，获得了一种由马氏体、纳米贝氏体和残余奥氏体组成的中碳超高强度复相钢，其抗拉强度达2000MPa，延伸率达在12％以上。论文的研究思路清晰，层次分明，结构合理，行文流畅，数据可信。李洪

5、岩同学在论文答辩过程中表述清楚，回答问题正确，反映作者具有扎实的理论基础和专业知识，具备独立从事科研工作的能力。经答辩委员会投票，一致同意通过李洪岩同学的博士论文答辩，并建议授予工学博士学位。沙p年乡月码日职务姓名职称单位签名主席马学鸣教授华东师范大学渺答撩私7辩委员戎咏华教授上海交通大学，，委委员陈世朴教授上海交通大学瑚甜员会委员张澜庭教授上海交通大学婀籼汪成j稚淤员委员张健教授华东师范大学签名委员秘书王晓东讲师上海交通大学≥漱、，●上海交通大学博士学位论文2000MPa级低合金超高强度复相钢的研究摘要同时具有较高强

6、度和良好塑性的金属材料，一直是金属材料学家追求的目标。目前我国大量生产和应用的结构钢材强度一般在400--1000MPa。为了节约能源、减少环境污染、减轻器件重量同时又保证其安全性，迫切需要发展超高强度钢。为研制具有超高强度(2000MPa级)、兼具一定塑性(延伸率在10％以上)且成本低廉(低合金元素含量)的结构钢。本文根据￡过渡碳化物具有析出强化作用和下贝氏体具有良好韧塑性的特点，结合近年来Speer等提出的淬火一配分(QuenchingandPartitioning，Q&P)热处理工艺，设计出2000MPa级的一步

7、和二步Q&P超高强度钢；同时根据Q&P工艺和Bhadeshia等提出的纳米贝氏体钢热处理工艺，提出了一种新型的淬火．配分-等温淬火(Quenching·Partitioning-Austempering，Q-P-A)热处理工艺，获得了一种利用纳米贝氏体强化的2000MPa级新型超高强度复相钢。利用光学金相(OM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、高温相变仪和力学性能测试等多种方法研究了一步和二步Q&P钢以及新型Q．P．A钢的微观组织与力学性能，以及Q&P处理过程中碳原子再分配和马

8、氏体／奥氏体相界面迁移的问题，揭示了一步和二步Q&P钢以及新型Q．P．A钢具有高强度和良好塑性的原因。本文的主要研究内容及取得的结果如下：首先，设计成分为0．41C．1．27Si．1．30Mn-1．01Ni．0．56Cr的Q&P超高强度钢；并根据CCE热力学模型设计了相应的一步Q&P熟处理工艺(初始淬火温度为1800c，配分时间从