含Nb高锰钢的组织与性能研究

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1、分类号UDC密级学位论文含Nb高锰钢的组织与性能研究作者姓名刘瑞晴指导导师姓名工拦熬援】7310‘申请学位级别亟±学科类别王堂学科专业名称挝魁塑旦王王猩论文提交日期2QQ窆生鱼旦论文答辩时间2QQ里：Z：2学位授予日期鱼塑里：!评阅人监丝圈煎童主墨妇幽熏垒三鱼东北大学2009年7月ADissertationinStudyofProperties东北大学硕士学位论文声明独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：划端醣日期：渺■]·I学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。)学位论文作者签名：列碡靖签字日

3、期：k7·．『·f导师签名：签字日期：了蜉1独I7．／东北大学硕士学位论文摘要含Nb高锰钢的组织与性能研究摘要为适应现代汽车减重、节能和安全舒适等特点，近年来新开发的含15～25％Mn、2—4％Si、2-4％A1的高锰钢显示出极高的延伸率(60～95％)和高的强度(600～1100MPa)，在汽车制造业中有广泛的应用前景，其优良的力学性能来自于变形过程中的孪生诱发塑性效应(TwinningInducedPlasticity,TWIP效应)或马氏体相变诱发塑性(TransformationInducedP

4、lasticity,TRIP效应)。尽管Mn、Si、A1对TWIP钢的显微组织及其性能的影响已有较多的研究，并且Nb对TWIP钢组织与性能的影响也有一定的研究，但是对TWIP效应和TRIP效应的机制尚未充分揭示。本文设计了不含铌和含铌的两种TWIP钢，通过力学性能测试，结合光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征技术，探讨Nb元素对TWIP钢层错能和力学性能及显微组织的影响，并对TWIP钢中的TWIP效应机制、马氏体相变方式进行了较为系统的研究，主要结论如下

5、：(1)计算Fe．Mn．AI．C合金的层错能，并分析加入合金元素Si或Nb对合金层错能的影响，其中Si元素的加入降低实验钢的层错能，而加入Nb元素可以提高钢的层错能。(2)对不含Nb和含Nb两种实验钢进行热轧实验，并进行固溶处理，获得热轧状态和固溶处理状态下的合金，’分析比较固溶处理对实验钢力学性能和显微组织的影响。发现经过固溶处理后，两实验钢的抗拉强度和屈服强度均降低，而塑性升高。(3)随固溶处理温度的升高，不含Nb与含Nb实验钢的屈服强度和抗拉强度均降低。当固溶温度达到较高的1200。C时，含Nb实

6、验钢塑性继续增加，而不含Nb实验钢由于组织粗化塑性略有降低。这主要是由于Nb使钢组织中的退火孪晶的数量和尺寸继续增加。经计算，Si元素可以降低合金的层错能，Nb元素的加入可以提高合金的层错能。实验结果表明，不含铌实验钢变形过程中主要发生TRIP效应，而含铌实验钢变形过程中主要发生TWIP效应，并且Nb元素有细化晶粒的作用，提高实验钢的屈服强度。随着固溶处理温度的升高，两种成分实验钢的抗拉强度降低。关键词：高锰钢(TWIP／TRIP钢)，层错能，显微组织，力学性能东北大学硕士学位论文Abstract。一一

7、一一———————————————————————————————————————————————一StudyofMicrostructureandMechanicalPropertiesofHighManganeseSteelwithNbAbstractRecently,inordertomeettheautomotiveindustryweightloss，energyefficiencyandtherequirementsofsafeandcomfortable，thenewhighMangane

8、sesteelscontaining15to25mass％Mnandadditionsofsiliconandaluminumofabout2to4mass％andexhibitingthelargeelongation(60～95％)andhightensilestrength(600～1100MPa)duetotwinninginducedplasticity(TWIP)effectortransformationinducedplas