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微合金元素Nb对含Mo低碳贝氏体钢冷轧退火后组织与性能的影响研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 贝氏体钢及发展

1.1.1 贝氏体相变机制

1.1.2 贝氏体相变动力学

1.1.3 贝氏体的类型

1.1.4 贝氏体机械性能及其应用

1.2 钢的强化机制

1.3 钢的微合金化

1.4 钢的退火热处理

1.5 课题来源及研究内容

第2章 贝氏体钢成分设计与轧制工艺

2.1 贝氏体钢成分设计

2.2 冶炼与热轧

2.3 冷轧实验

2.4 本章小结

第3章 低碳贝氏体钢退火工艺研究

3.1 显微组织

3.2 晶粒尺寸

3.3 析出物

3.4 力学性能

3.5 本章小结

第4章 Nb对冷轧退火后低碳贝氏体钢组织性能的影响

4.1 低碳贝氏体钢冷轧退火后组织与性能分析

4.2 Nb对低碳贝氏体钢冷轧退火后力学性能的影响

4.3 本章小结

第5章 结论

致谢

参考文献

附录一 攻读硕士学位期间发表的论文

附录二 攻读硕士学位期间参加的科研项目

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摘要

本文根据汽车用钢等冷轧产品的市场需求,结合贝氏体钢良好的力学性能及发展应用前景,设计并制备了两种不同Fe-C-Si-Mn成分系列低碳贝氏体钢,其中钢种A单独添加微合金元素Mo,钢种B复合添加微合金元素Nb、Mo。对两组实验钢采用相同的轧制工艺进行热轧与冷轧,并在相同的退火条件下进行退火处理。分别对两个实验钢种进行微观组织分析与力学性能检验,并从微观机理以及强化机制对两钢种的组织与性能进行比较分析,结合理论计算结果,研究微合金元素Nb对于含Mo低碳贝氏体钢冷轧退火后组织与性能的影响,为冷轧微合金高强钢的成分设计和优化提供依据。
  实验结果表明,两种成分的低碳钢热轧后均获得了贝氏体组织,复合添加Nb、Mo热轧时有利于提高钢种的强度。虽然同一退火工艺条件下两个实验钢种的平均晶粒尺寸相差不大,而且再结晶温度都在550-650℃之间,但是再结晶过程中钢种A中没有观察到析出物,钢种B中观察到了Nb(C,N)析出以及(Nb,Mo)(C,N)的复合析出。因此,两个钢种细晶强化基本相同,引起两钢种强度差异的根本原因是析出强化的不同,Nb元素通过析出强化提高钢种B冷轧退火后的强度,与热轧过程中Nb通过晶粒细化和析出强化来提高钢种的强度明显的不同。

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