变形中锰钢的热变形行为及其热处理特性研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目变形中锰钢的热变形行为及其热处理特性研究作者姓名张美玲学科专业材料学指导教师王明家教授2015年12月中图分类号：TG142.33学校代码：10216UDC：620密级：公开工学硕士学位论文变形中锰钢的热变形行为及其热处理特性研究硕士研究生：张美玲导师：王明家教授申请学位：工学硕士学科专业：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMaterialsScienceINVESTIGATIONONHOTDEFORMATIONBEHAVIORANDHEATTREATME

2、NTCHARACTERISTICSOFDEFORMEDMEDIUMMANGANESESTEELbyZhangMeilingSupervisor:ProfessorWangMingjiaYanshanUniversity2015.12燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《变形中锰钢的热变形行为及其热处理特性研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年

3、月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《变形中锰钢的热变形行为及其热处理特性研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要锰元素扩大奥氏体相区，因而中锰

4、钢具有很高的淬透性，区别于奥氏体高锰钢，中锰钢可以通过适当的热处理工艺控制其组织转变，在较大的冷速范围内获得马氏体组织。本文设计开发中锰钢，以变形中锰钢（5%-7%Mn）为研究对象，结合热力学与动力学计算软件对其相转变特性进行计算机数值计算，并进一步对热变形行为及热处理特性进行了系统的试验研究。本文利用Thermo-Calc软件对伪二元相图以及平衡态相组成及含量进行理论计算，用以进行化学成份筛选；金属材料相图及物理性能计算软件JMatPro对CCT及TTT曲线进行理论模拟计算，得到不同成分试验钢的相转变特性理论计算结果。采用物理模拟试验方法，利用Gleeble-3500热模拟试验机对变形中锰

5、钢进行热拉伸和热压缩试验，热拉伸试验结果确定了最佳始锻温度为1200℃，最佳终锻温度应不低于950℃。试验钢在900-1200℃温度范围内塑性良好；热压缩变形组织在晶界-1发生动态再结晶，6#(0.25C6Mn)试验钢在应变速率0.1s时950℃明显有较多细小动-1态再结晶晶粒，应变速率0.5s时950℃刚刚发生动态再结晶。进行了系统的淬火温度试验和回火组织转变试验，并采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD)等手段分析其微观组织结构。优选得到最佳淬火温度。对回火过程中的马氏体组织转变规律及硬度进行研究，650℃回火马氏体板条界处有细小弥散颗粒状析出相，其Cr和Mo元素

6、含量较高。残余奥氏体呈现出很好的稳定性，回火温度高达650℃时仍有2.6%稳定存在。硬度随回火温度升高呈阶梯型下降，回火过程中无二次硬化现象产生通过上述基础性研究工作，对变形中锰钢的热变形行为以及热处理特性获得了较为清楚的认识，为其热加工工艺提供了理论依据，进而可在工程实践中优化锻造热处理工艺使其获得优良的使用性能。关键词：变形中锰钢；相图；热变形；淬火；回火I燕山大学工学硕士学位论文AbstractThehardenabilityofmediummanganesesteelisveryhighforthatmanganesecanexpandtheausteniticphase.Diffe

7、rentfromaustenitichighmanganesesteel,themicrostructurecanbecontrolledbyproperheattreatment,sothatmartensiticorganizationcanbeobtainedwithalargerrangeofcoolingratesinmediummanganesesteel.Therefore,thisthesis