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【6h】

含铜高纯净钢的固溶与时效

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引 言

1文献综述

1.1微合金钢的发展

1.2含铜钢的提出

1.3含铜钢的应用

1.3.1低合金高强度钢(HSLA)

1.3.2高强IF钢

1.3.3含铜耐热马氏体钢

1.3.4含铜耐候钢

1.3.5含铜不锈钢

1.4铜在钢中的有益作用

1.4.1提高耐蚀性

1.4.2提高抗疲劳性

1.4.3提高冲击韧性

1.4.4改善焊接性

1.4.5改善成型性和机加工性

1.4.6降低低温脆性

1.4.7提高抗蠕变强度

1.4.8析出强化

1.5含铜钢析出强化的研究

1.5.1析出理论的研究

1.5.2强化机制的研究

1.6含铜钢的发展前景

1.7小结

2实验方案

2.1实验材料

2.2实验设备

2.3实验依据

2.4实验方法

3固溶工艺研究

3.1概述

3.2固溶温度对时效行为的影响

3.2.1实验材料及方法

3.2.2实验结果及分析

3.2.3讨论

3.3固溶时间对时效行为的影响

3.3.1实验材料及方法

3.3.2实验结果及分析

3.3.3讨论

3.4冷却条件对析出的影响

3.4.1实验材料及方法

3.4.2实验结果及分析

3.4.3讨论

3.5小结

4时效析出过程

4.1概述

4.2实验材料及方法

4.3实验结果及分析

4.3.1时效硬度曲线

4.3.2TEM组织观察及分析

4.4讨论

4.4.1铜在钢中的析出行为

4.4.2影响时效析出的因素

4.5小结

5析出强化机制的探讨

5.1引言

5.2析出强化相类型

5.3可动位错与Cu析出相交互作用

5.4析出强化机制

5.4.1共格应变引起的强化

5.4.2弹性模量引起的强化

5.4.3化学效应引起的强化

5.4.4有序强化

5.5小结

6结论

参考文献

致 谢

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摘要

随着现代工业的发展,世界发达国家逐渐着眼于开发高性能的新一代钢铁材料.冶金技术的发展为以高纯净和高均匀性为特征的新一代钢铁材料的开发提供了可能,铜是一个能够不依赖碳、氮强化钢材的合金元素,因此在高纯净钢的发展中得到广泛重视.含铜高强低合金钢具有高强度、高韧性、良好的可焊性、耐蚀性等多种优良性能,它是目前建设桥梁、船舶、汽车、化工石油设备及高压容器等用的主要钢材.铜在钢中的析出是引起钢材强化的原因,因此,认识铜在钢中的析出规律是分析铜时效强化的重要依据.通过对含铜钢析出过程诸多因素的深入研究,可以进一步认识含铜高纯净钢的基本强化行为,为新一代铜合金化钢材的开发与应用提供理论支持.该文采用实验室箱炉完成固溶与时效工艺,利用透射电镜观察了固溶与时效各阶段基体和析出相形貌、尺寸、结构、体积分数等信息,并通过硬度测试把析出颗粒特征与其材料机械特性定量联系起来.在此基础上,就固溶态基体特性对析出强化行为的影响作了有益的探索.研究结果表明,含铜高纯净钢固溶处理后,铜以一种不均匀的短程有序畴形式存在于基体中,它对随后的时效过程起重要作用;析出贯序可能为:过饱和α-Fe→Cu原子富集的有序畴→bcc结构Cu偏聚区→过渡相→ε-Cu稳定相;该实验析出强化过程中未曾观察到有ε-Cu纯铜析出相出现,所以,ε-Cu纯铜并非主要强化相,强化效应是有序畴+bcc结构Cu偏聚区共同作用的结果.

著录项

  • 作者

    王海燕;

  • 作者单位

    内蒙古科技大学;

  • 授予单位 内蒙古科技大学;
  • 学科 材料加工工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 刘宗昌,任慧平;
  • 年度 2004
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TG142.12;
  • 关键词

    铜; 高纯净钢; 固溶; 时效;

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