组织细化对调质中碳Cr-Mo钢力学性能的影响

摘要

本文主要采用光学金相显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段，研究了组织细化对连铸中碳Cr-Mo钢力学性能的影响。研究共分为三部分，第一部分分析了连铸坯的冶金质量和力学性能；第二部分是通过循环热处理获得超细原奥氏体晶粒尺寸，探讨组织细化对实验钢力学性能的影响；第三部分是通过热模拟实验分析实验钢的再结晶行为和晶粒细化。 对实验钢连铸坯的分析解剖结果表明，实验钢具有良好的冶金质量和力学性能，这表明通过高洁净冶炼，并在连铸过程中采用低过热度浇注、电磁搅拌和轻压下等技术手段能够获得良好的铸坯质量，从而提高钢材的力学性能。 对具有不同原奥氏体晶粒尺寸的调质中碳钢，晶粒细化能够提高其强度，但提高的幅度并不大，却使塑性略有下降。晶粒细化能够明显地提高实验钢的冲击韧性特别是低温冲击韧性，使韧脆转折温度向低温方向移动。这表明，对于调质处理的中碳钢，单纯晶粒细化所产生的强化效果有限，主要可用来改善钢的韧性。此外，由于钢板不同部位(表面与心部)、不同方向(横向与纵向)夹杂物的尺寸、间距以及形状的不同导致晶粒细化后对钢板不同部位、不同方向冲击韧性的提高幅度不尽相同。 利用Gleeble热模拟实验采用两道次大变形工艺在实验钢中获得了晶粒尺寸约为10um的细晶粒组织，因而在实际生产中可以通过控制轧制和控制冷却的方法来获得细晶组织。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1本研究的选题背景

1.2连铸技术概述

1.2.1连铸工艺与模铸工艺的比较

1.2.2连铸坯的内部质量

1.2.3中心偏析与疏松对钢材性能的影响

1.2.4减小中心偏析与疏松的方法

1.3提高钢铁材料力学的方法

1.3.1细化晶粒-钢中最重要的强韧化方式

1.3.2晶粒细化的研究现状

1.3.3晶粒细化的方法

1.3.4中碳合金钢的实用细化技术

1.4本研究工作的目的及主要内容

第二章实验材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1连铸坯低倍组织检验

2.2.2热处理

2.2.3力学性能实验

2.2.4 Gleeble热模拟实验

2.3微观组织和断口形貌的观察

第三章连铸坯的冶金质量与钢的性能

3.1调整连铸工艺提高铸坯质量

3.2实验钢连铸坯的低倍检验

3.2.1连铸坯的低倍组织形貌

3.2.2连铸坯化学成分分析

3.2.3钢中氧含量测定

3.2.4铸坯的凝固组织

3.3连铸坯轧制成钢板的力学性能

3.4本章小结

第四章组织细化对实验钢力学性能的影响

4.1实验钢原奥氏体晶粒的长大趋势

4.1.1第二相粒子细化晶粒的理论

4.1.2实验钢原奥氏体晶粒的长大

4.1.3微合金化元素对钢原奥氏体晶粒长大的影响

4.2循环热处理后实验钢的显微组织

4.3实验钢的回火组织形貌

4.4组织细化对实验钢力学性能的影响

4.4.1组织细化对实验钢拉伸性能的影响

4.4.2组织细化对实验钢韧性的影响

4.4.3实验钢的冲击断口形貌

4.4.4组织细化对实验钢低温冲击韧性的影响

4.5本章小结

第五章通过控制轧制控制冷却细化晶粒

5.1 Gleeble热模拟实验结果与分析

5.2本章小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢

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