動態(tài)相變熱軋TRIP鋼塑性斷裂的實驗研究

向780mpa及以上級別高強鋼進軍，河北鋼鐵集團邯鋼公司成功冶煉汽車用相變誘導(dǎo)塑性鋼trip。近日，河北鋼鐵集團邯鋼公司西區(qū)煉鋼廠成功試生產(chǎn)汽車用相變誘導(dǎo)塑性鋼trip380／590，經(jīng)檢驗，其化學成分符合標準、鑄坯質(zhì)量完全合格。該產(chǎn)品的成功冶煉，將進一步豐富優(yōu)化邯鋼汽車用鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，拉開了向780兆帕及以上級別高強鋼進軍的序幕。據(jù)悉，該產(chǎn)品軋制的車板與其他同級別的高強度鋼相比，更具高強度、高延伸性能和高碰撞吸收性能，并能大幅減薄車身，降低油耗，

綜述了國外相變誘導(dǎo)塑性(trip)鋼熱鍍鋅的研究進展,重點介紹了trip鋼的組織結(jié)構(gòu)、力學性能和cmns、icmnaltrip鋼熱鍍鋅的影響因素。

通過拉伸、沖擊及硬度的測試和金相組織觀察研究低碳si-mn系trip錨桿用鋼的熱處理工藝。結(jié)果表明,通過790℃加熱保溫,380℃等溫30min,油冷到室溫后可以得到三相組織,得到最好的綜合性能為25575mpa×%,其中抗拉強度為825mpa,延伸率為31%,其沖擊韌性和硬度分別為48j/cm2和258hb,同時綜述了trip鋼生產(chǎn)成本以及其發(fā)展和應(yīng)用前景,為解決汽車工業(yè)發(fā)展和煤礦巷道支護安全中同時具有高強度和高塑性材料選擇提供新的途徑。

在gleeble1500熱模擬機上試驗得到q235b材料在高溫和不同應(yīng)變速率條件下的真實應(yīng)力應(yīng)變曲線,并以此建立剛-粘塑性有限元模型。運用商業(yè)有限元軟件abaqus模擬熱軋h型鋼的開坯過程。通過計算可以分析軋件開坯過程中的應(yīng)力場分布規(guī)律和壓下力的大小,了解軋件開坯過程中的金屬變形和流動情況。為h型鋼開坯工藝的改進和預(yù)測產(chǎn)品外形和質(zhì)量提供參考。

根據(jù)彈塑性熱力耦合大變形有限元理論,獲得熱軋過程中的數(shù)值仿真模型,分析軋制過程中軋件單道次軋制的變形規(guī)律以及平均應(yīng)變率、摩擦因數(shù)等參數(shù)對軋制變形的影響。計算結(jié)果表明,軋件的應(yīng)變在軋制過程中逐漸增大,并且在軋件表面的應(yīng)變要大于其中心應(yīng)變;軋件表面在軋制入口處應(yīng)變率最大,軋件中心最大應(yīng)變率發(fā)生在接觸區(qū)約1/3處;軋件表面應(yīng)變受摩擦因數(shù)的影響較大,軋件中心處應(yīng)變及整體應(yīng)變率受摩擦因數(shù)影響較小。

研究了第三代高強度高塑性trip鋼的退火工藝對性能的影響和組織演變規(guī)律.熱軋后形成的原始馬氏體與臨界退火時形成的殘余奧氏體使trip鋼具有良好的強度和塑性.結(jié)果表明:實驗用鋼可獲得1000mpa以上的抗拉強度和30%以上的斷后延伸率,且強塑積>30gpa.%;退火溫度和保溫時間對鋼的力學性能具有顯著影響,熱軋trip鋼臨界退火溫度為630℃,保溫時間18h時,實驗用鋼能獲得最佳的綜合力學性能.

分析了強塑性組合極好的相變塑性鋼在應(yīng)用的廣泛性方面,反而遠不及強塑性不如它的雙相鋼的原因.參照熱力學和動力學計算結(jié)果,研制了可熱鍍鋅并具有良好焊接性的相變塑性鋼,并得到試驗和生產(chǎn)證實.為了適應(yīng)國內(nèi)鋼廠生產(chǎn),提出以磷代硅以提高鋼的可鍍性方法,從而代替代了國外以鋁代硅的方法.

描述了利用hopkinson壓桿技術(shù)加載三點彎曲試樣測試材料動態(tài)彈塑性斷裂韌性的試驗方法.材料的動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變行為測試在shpb裝置上進行,試樣上的動態(tài)載荷歷史由hopkinson壓桿直接測得,在此基礎(chǔ)上,利用自行編制的ansys宏程序計算得到j(luò)積分歷史;與起裂時間相對應(yīng)的j積分值,即為動態(tài)彈塑性斷裂韌性.采用上述方法進行了某船用鋼的動態(tài)斷裂試驗,首次獲得了該鋼的動態(tài)彈塑性斷裂韌性值,為艦船的抗爆能力計算、防動態(tài)斷裂設(shè)計和安全評定提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

薄板坯連鑄連軋是當代鋼鐵工業(yè)的先進技術(shù),自1989年問世以來已取得巨大的進步。當前,擴展薄板坯連鑄連軋可生產(chǎn)鋼種范圍具有重要意義。近年來,隨著汽車工業(yè)對鋼鐵材料性能要求的不斷提高,具有優(yōu)異性能的低合金trip鋼受到相當?shù)闹匾?。本文就薄板壞連鑄連軋生產(chǎn)熱軋trip鋼的可行性進行了分析和討論。指出了生產(chǎn)熱軋trip鋼的困難性所在,并提出了幾個方面的解決措施。

通過生產(chǎn)實踐,分析了10號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼塑性指標的影響因素,通過優(yōu)化冶煉、軋制工藝,提高了10號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的延伸率,改善了冷彎性能。

編號：2010125獲獎等級：壹等 完成單位：鞍山鋼鐵集團公司 上海大學 完成人：張曉剛、唐復(fù)平、李麟、劉仁東、史文、王越、崔恒、符仁鈺、嚴玲、張梅、郭金宇、李鎮(zhèn)、何燕霖、史乃安、高毅 項目簡介： 項目屬于鋼鐵材料加工制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。 隨著安全、環(huán)保、節(jié)能等要求不斷提高，汽車輕量化進程成為發(fā)展的必然趨勢，而先進高強鋼的開發(fā)和應(yīng)用是實現(xiàn)汽車輕量化的重要措施之一。作為先進高強鋼的相變誘發(fā)塑性（trip）鋼，以其優(yōu)異的強度和成形性能吸引了各大汽車廠家和鋼鐵企業(yè)的關(guān)注。然而，在trip鋼開發(fā)和應(yīng)用過程中，汽車廠家和鋼鐵企業(yè)面臨著成本高、焊接性能差、涂鍍性能不好、難以連續(xù)生產(chǎn)等技術(shù)難題，使trip鋼無法得到大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

采用彈粘塑性材料模型,利用有限元分析軟件ansys/ls-dyna對h型鋼開坯4道次連軋進行了模擬。說明了建模和材料參數(shù)的選取方法,以及軋件的變形、應(yīng)力和應(yīng)變等計算結(jié)果,有效解決了模擬過程中易出現(xiàn)的堆鋼問題。模擬結(jié)果與理論值較接近,為生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

瀝青混合料是一種典型的粘彈塑性材料.文中通過半圓彎拉試驗,采用j積分理論和延遲開裂時間評價其延遲開裂性能,測得在不同荷載水平和不同試驗溫度下瀝青混合料的延遲開裂時間,以及不同試驗溫度下的斷裂韌度,研究其裂縫起裂規(guī)律.結(jié)果表明,裂縫的起裂表現(xiàn)出明顯的粘彈塑性特征,采用j積分理論和延遲開裂時間評價瀝青混合料的斷裂性能時,簡單的流變本構(gòu)關(guān)系依然適用.

WSM50C鋼的裂尖塑性損傷與斷裂

EPDM_PP熱塑性動態(tài)硫化膠的進展

為進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,針對螺紋鋼出現(xiàn)的裂紋和斷裂事故進行了系統(tǒng)的生產(chǎn)工序分析.采用光譜分析儀分析了斷裂鋼筋的化學組成,利用光學顯微鏡、電子能譜儀分析斷裂鋼筋組織結(jié)構(gòu)和斷裂鋼筋中非金屬夾雜物的類型、數(shù)量、大小、組成及分布,并討論了目前生產(chǎn)工藝中非金屬夾雜物的來源.研究表明,鋼筋中非金屬夾雜物的產(chǎn)生是鋼筋裂紋和斷裂的根源,夾雜物主要是由煉鋼脫氧和耐火材料腐蝕的鋁硅酸鹽組成.

對fe-24mn-0.5c孿晶誘發(fā)塑性鋼進行了動態(tài)沖擊拉伸試驗,并采用掃描電鏡、透射電鏡等研究了該鋼的斷裂機制。結(jié)果表明:試驗鋼的抗拉強度為1100mpa,斷后伸長率為50%;試驗鋼表現(xiàn)為典型的韌性斷裂特征,斷口主要由呈階梯狀的韌窩組成;其斷裂機制為變形過程中塞積在晶界和孿晶界處的大量位錯促使孔洞及裂紋的產(chǎn)生,繼續(xù)變形則發(fā)生斷裂。

對實驗室模擬薄板坯連鑄連軋流程試制成功的普通取向硅鋼的鑄坯進行高溫力學性能測試,分析動態(tài)再結(jié)晶、析出物和相變對取向硅鋼熱塑性的影響。結(jié)果表明:試驗取向硅鋼無第ⅱ脆性區(qū);第ⅲ脆性區(qū)的溫度范圍約為850~600℃;晶界析出物和相變是第ⅲ脆性區(qū)取向硅鋼塑性變差的主要原因。

巖樣單軸壓縮塑性變形及斷裂能研究——首先研究了應(yīng)變軟化階段巖石試件軸向塑性變形。假設(shè)局部化開始于峰值強度而軸向塑性位移根源于局部化的剪切位移。剪切帶的相對塑性剪切位移與應(yīng)力水平及剪切帶寬度有關(guān)，剪切帶寬度由梯度塑性理論確定。剪切帶的相對塑性...

用相變超塑性擴散焊法實現(xiàn)了鈦合金ta17與不銹鋼0cr18ni9ti之間的連接。研究了工藝參數(shù)對接頭強度的影響,得到試驗條件下鈦合金與不銹鋼焊接的優(yōu)化工藝參數(shù)為循環(huán)上限溫度890℃,循環(huán)下限溫度800℃,循環(huán)次數(shù)10,焊接壓力5mpa,循環(huán)加熱速度30℃/s。在優(yōu)化的工藝條件下,接頭強度達到307mpa,而焊接時間僅為160s。對拉伸斷口進行了掃描電鏡觀察、能譜分析和x射線衍射分析,發(fā)現(xiàn)斷裂沿feti和β-ti層之間的某一個位置發(fā)生,feti金屬間化合物層是接頭的最薄弱環(huán)節(jié)。對接頭進行了能譜分析,結(jié)合fe-cr-ti三元相圖發(fā)現(xiàn),鈦合金與不銹鋼之間的反應(yīng)區(qū)內(nèi)依次形成了σ、fe2ti、feti和β-ti層。

SBS熱塑性彈性改性瀝青的研究

工作輥熱凸度與軋制時間、軋制速度、軋制節(jié)奏、軋輥冷卻水等有著密切的關(guān)系,充分了解軋輥熱凸度在軋制過程中的變化,不僅可以提高寬帶鋼熱連軋機組熱輥形的模型控制及預(yù)報精度,而且可以通過及時調(diào)整軋制節(jié)奏,軋輥冷卻水系統(tǒng)的工作情況調(diào)整軋輥熱凸度,對于板形控制具有重要意義.