40SiMnCrAlMoNi无碳化物贝氏体钢组织、性能及变形行为研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目40SiMnCrAlMoNi无碳化物贝氏体钢组织、性能及变形行为研究作者姓名杨晓五学科专业材料学指导教师张福成教授2018年5月中图分类号：TG142.1学校代码：10216UDC：620密级：公开工学硕士学位论文40SiMnCrAlMoNi无碳化物贝氏体钢组织、性能及变形行为研究硕士研究生：杨晓五导师：张福成教授申请学位：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：2018年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMaterialsScienceSTUDYOFMICROSTRUCTURE,

2、PROPERTIESANDDEFORMBEHAVIORIN40SIMNCRALMONICARBIDEFREEBAINITICSTEELbyXiaowuYangSupervisor:Prof.FuchengZhangYanshanUniversityMay，2018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《40SiMnCrAlMoNi无碳化物贝氏体钢组织、性能及变形行为研究》，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

3、以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。燕山大学硕士学位论文使用授权书《40SiMnCrAlMoNi无碳化物贝氏体钢组织、性能及变形行为研究》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“√”）

4、摘要摘要本文以无碳化物贝氏体钢为研究对象，研究了热处理工艺和Ni元素对其组织与性能的影响，并进一步研究了无碳化物贝氏体钢的轧制变形行为。通过原位EBSD方法研究了拉伸变形过程中残余奥氏体相和贝氏体铁素体相的微观组织演变过程及应变在两相中的配分行为。研究发现随等温淬火温度升高，钢中残余奥氏体相稳定性降低，在随后的冷却过程中转变为马氏体相，从而提高了材料的强度；钢中不同类型的亚结构具有不同的错配角，通过统计错配角的数量对相界和板条束界面进行量化分析是可行的。连续冷却增大了贝氏体转变驱动力，可以使贝氏体转变更加充分，提高了材料的强度降低了延伸率。钢中添加Ni元素后获得的组织内的贝氏体铁素体

5、板条更加细长，强度得到了提高，韧性降低。拉伸速率较低时，应力应变能够有足够的时间在贝氏体铁素体和残余奥氏体两相之间均匀分布，残余奥氏体相能够更加充分的发生马氏体相变，吸收能量提高材料的延伸率。在真应变达到0.054之前，钢中残余奥氏体相的应变诱发马氏体相变速率较高，随后逐渐降低。施密特因子较高的贝氏体铁素体可以促进残余奥氏体相的马氏体相变，反之抑制相变。从KAM研究结果可以看出，随总体应变量的增加，残余奥氏体相和贝氏体铁素体相分别以0.025和0.054为临界点，应变首先快速增加然后增加速率降低，这是因为随应变量增加，两相的变形能力逐渐降低。应变比例结果显示：残余奥氏体相对整体变形的

6、贡献量逐渐降低，贝氏体铁素体相在残余奥氏体相的协调下贡献量逐渐增加。相同应变量下轧制变形所引起的发生马氏体相变的残余奥氏体相数量少于拉伸变形。关键词：无碳化物贝氏体钢；淬火；Ni元素；组织性能；塑性变形I燕山大学工学硕士学位论文AbstractInthisdissertation,theresearchobjectiscarbide-freebainiticsteel.Theeffectofheattreatmentsandnickelcontentonthemicrostructureandmechanicalpropertieshasbeenexplored.Themicrost

7、ructuralevolutionundercoldrolledwasstudied,andthedeformationandstrainpartationbehaviorbetweenretainedaustenite(RA)andbainiticferrite(BF)duringthetensileprocesshasalsobeeninvestigatedrespectivelythroughin-situelectronbackscatteredd