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上海交通大学
博士后学位论文
钢的显微结构与晶界研究
姓名:张继明
申请学位级别:博士后
专业:材料学
指导教师:单爱党;刘俊亮
20080801
摘要本文主要研究了不同成分的钢中晶界的结构特征和形变孪晶的诱发行为、钢及取向硅钢的晶界与织构的关系、双相不锈钢的耐腐蚀性能与、和含量的降低,材料的屈服强度和抗拉强度逐渐升高,延伸率逐渐降低,低∑。..钢中形变孪晶分为一次孪晶和二次孪晶,一次孪晶和二次孪晶生长方向成。央角,大部分二次孪晶分布在一次孪晶的两孪晶界之间,但在高应力的形变带内二次孪晶可穿过一次孪晶的孪晶界。热轧退火态钢具有较弱的织构和较高的低∑值重位晶界的出现频率,尤织构,压下量越大,织构越强,∑鱿制德式细摺热轧常化和冷轧退火态取向硅钢并没有形成强烈的织构取向,其低∑值啤Ы缇谐鱿郑ǔ鱿制德什桓撸卧俳峋Ш螅纬汕苛取向织构,再结晶后冷轧退火态的高频率重位晶界消失,其它低∑值重位晶界出现频率显著降低。不同轧制工艺下双相不锈钢临界点蚀温度检测和晶界特征分布的研究表明,合理的轧制工艺可以优化晶界特征分布,提高低∑值Ы绯鱿制率,可以获得较好的抗腐蚀性能。和管线钢显微组织依次为针状铁素体和少量的块状铁素体、针状铁素体和低碳贝氏体以及低碳贝氏体。析出相以蚑的复合型瓵组元存在颗粒状的小尺度残余奥氏体,同时也存在纳米尺度的微孪晶马氏体和残余奥氏体共存的瓵岛形貌,而中的瓵组元是以薄片状存在于关键词:钢,晶界特征分布,重合位置晶界,孪晶,取向硅钢,织构,临界点蚀温度,瓵组元,复合型析出,微孪晶马氏体晶界特征分布以及高强度管线钢的显微结构与沉淀相析出行为等内容。..、..,随着其是∑Ы纾Ы缛∠虿钜源蠼嵌染Ы缥V鳌4笱瓜铝坷湓嘶鸷螅琁志哂强烈的析出为主,其中且韵绕谖龀龅腘为形核点,并形成附着析出。贝氏体板条之间。=煌ㄈ搜Р琹:后出站报告
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结蝴雎第一章绪论引言钢铁材料是创造现代文明的基础材料,是世界各国实现工业化的必要条件。世纪钢铁生产技术高速发展,炉外精炼等二次精炼技术的发展使钢中氧、硫、氮等有害元素的含量大大降低,钢纯净度的提高显著改善了钢材的力学性能,而连铸连轧等控制技术的应用,形成了自动化程度很高的大规模生产流程,同时,控轧空冷技术的发展,钢铁材料组织的均匀性得到改善,显微结构向超细化发展,纯净化和组织超细化已成为新一代钢铁材料发展的主流之一【】。由于钢铁材料具有价格低廉、环境友好、资源丰富、便于循环利用和性能优异等其它材料无与伦比的优势特点仍将在世纪占据主导地位。近年来,随着航空航天、航海、机械制造、汽车和建筑等工业的飞速发展,对钢铁材料提出了新的要求和挑战,高安全性和可靠性钢铁材料是仍是当今及未来钢铁钢钢中的相与晶体学特征金属中原子的空间周期性规则排列,形成了不同的特征晶体。晶体中原子的规则排列一般称为晶体格子,简称为晶格。布拉菲根据晶格的对称性和周期性排列把晶格分为十四种布拉菲格子。钢中的铁在转变过程中存在两种晶体结构。;,见图卜T谔木寤蚓ЯV校ノ痪О铁材料的发展方向。;赫颈ǜ体心立方爵⒎结佥擎誂
所建立的模型,经不断重复或延伸到广大数量的原子,形成具有各种密度及各种面间距离的平行原子面。这些平面中的某些面对铁晶体的性能具有重要的影大多数固体材料是由许多晶粒组成的多晶体,分离这些晶粒的边界称为晶界。晶界的厚度通常只有鲈硬悖梢钥闯晒烫逯芯哂卸峁沟拿嫒陷。与晶内原子的规则排列相比,晶界结构的主要物理特征是它的疏松结构和与之相关的短程和长程弹性应力场,图卜>Ы缡杷山峁购驮又试K卦诰Ы偏聚的简单模型。由于晶界具有比临近晶粒更为疏松的原子结构,因此杂质元素容易在晶界上偏聚。研究表明平均含有少量杂质的金属,晶界上杂质的浓度可以比平均浓度高很多倍。杂质在晶界上偏聚可以改变金属的力学性能,往往增大沿晶腐蚀和应力腐蚀的敏感性而导致开裂。晶界在高温下可以发生迁移,这对于金属再结晶,晶粒长大和织构形成具有重要的影响。响。,图中圆球表示原子,黑色实心圆球表示品界上的偏析杂质原子表示品粒途Я之间的取向差【
为了正确描述晶界的几何性质,需要指明晶界面的位向及晶界面两侧晶粒的位向关系。晶界面的位向采用晶界面在空间坐标上的单位法向向量来表示,而晶界面两侧位向差可用某一取向单位向量为轴