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1、材料加工工程专业优秀论文材料加工工程专业优秀论文 500MPa500MPa 级超级钢开发及使用性能的研级超级钢开发及使用性能的研究究关键词：超级钢关键词：超级钢 力学性能力学性能 成形性成形性 焊接性能焊接性能 疲劳性能疲劳性能摘要：开发低成本高性能钢的制造技术具有十分重要意义。本文在国家高技术 研究发展计划(863 计划)“500MPa 碳素钢先进工业化制造技术”项目的支持下 开展研究，开发出了 500MPa 级超级钢板带，并对 400500MPa 超级钢板带的使 用性能进行了系统研究。论文主要工作如下： 1)利用热模拟实验，研究了工 艺参数对 500MPa 超级钢组织的影响，发现了终轧温度
2、、冷却速度、道次变形量 分配方式等对组织的影响规律；在此基础上，利用实验轧机进行热轧实验，系 统研究了轧制工艺参数对显微组织和力学性能的影响规律，为制定工业实验方 案提供参考和指导。 2)在 1700 热连轧机组上进行三次工业轧制实验。对在 大生产条件下获得试件的组织与性能进行了分析测试，确定了通过成份微调、 调整轧制温度、冷却制度及卷取温度来改善力学性能的工艺路线。轧制出合格 的 500MPa 超级钢热轧板卷，各项性能指标均达到要求。 3)将工业实验所总 结的成份和工艺参数，应用于热连轧机组进行工业生产，轧出 500MPa 级超级钢 板带并形成了批量生产，所生产的超级钢产品已经用于汽车制造行
3、业。 4)为 扩大超级钢的应用范围，对 400500MPa 超级钢低温韧性进行了研究，确定了 两个级别超级钢的韧脆转变温度(DBTT)分别为：400MPa 超级钢的 DBTT 为-80； 500MPa 超级钢的 DBTT 介于-114-192之间，证明超级钢具有较高的低温 韧性。组织分析证明，晶粒细化是超级钢低温韧性提高的主要原因，纯度高、 杂质含量低、亚晶的出现也是提高低温韧性的影响因素。 5)针对超级钢结构 件需要进行冷成形的要求，通过拉伸试验、冷弯实验对 400500MPa 超级钢成 形性进行研究。400MPa 级钢的 n、r 值分别为 0.170.19 和 0.60.8；500MPa
4、超级钢的 n、r 值为 0.197 和 0.88；宽冷弯实验结果为全部合格。结合屈强比 对两级别钢的冷成形性进行的判断，超级钢具有良好的冷成形性。X 光衍射实 验结果证明 500MPa 超级钢 r 值较高的原因是存在有利织构(111)121。 6) 研究采用常用的焊接方法进行超级钢的焊接，对超级钢的推广和应用有更直接 的促进作用。采用熔化极活性气体保护焊和手工电弧焊对 400MPa、500MPa 超级 钢进行了焊接性能的研究，结果证明超级钢对气体保护焊和手工电弧焊工艺适 应性好。对强度和韧性的测试结果显示，两种强度级别的超级钢焊接后钢板均 能保持与母材相同的强度，焊接接头处焊缝韧性最低，采用多
5、道焊及细丝小电 流焊接可以减少接头部位韧性的损失量。 7)利用 R=-1 的正弦波对 400MPa 和 500MPa 两种超级钢的高周疲劳性能进行了测试，结果证明 ANS400 的拉-压疲 劳强度为 220MPa，ANS500 的疲劳强度为 270MPa；ANS500 的疲劳强度比 ANS400 的疲劳强度提高 20左右；Rgt;0 时的疲劳强度为 500MPa，几乎是 R=-1 时疲劳强度的二倍，且接近超级钢的静强度。实验结果证明晶粒的细化是提高 疲劳强度的主要原因；疲劳裂纹源主要在表面的驻留滑移带处成核。正文内容正文内容开发低成本高性能钢的制造技术具有十分重要意义。本文在国家高技术研 究发
6、展计划(863 计划)“500MPa 碳素钢先进工业化制造技术”项目的支持下开 展研究，开发出了 500MPa 级超级钢板带，并对 400500MPa 超级钢板带的使用 性能进行了系统研究。论文主要工作如下： 1)利用热模拟实验，研究了工艺 参数对 500MPa 超级钢组织的影响，发现了终轧温度、冷却速度、道次变形量分 配方式等对组织的影响规律；在此基础上，利用实验轧机进行热轧实验，系统 研究了轧制工艺参数对显微组织和力学性能的影响规律，为制定工业实验方案 提供参考和指导。 2)在 1700 热连轧机组上进行三次工业轧制实验。对在大 生产条件下获得试件的组织与性能进行了分析测试，确定了通过成份
7、微调、调 整轧制温度、冷却制度及卷取温度来改善力学性能的工艺路线。轧制出合格的 500MPa 超级钢热轧板卷，各项性能指标均达到要求。 3)将工业实验所总结 的成份和工艺参数，应用于热连轧机组进行工业生产，轧出 500MPa 级超级钢板 带并形成了批量生产，所生产的超级钢产品已经用于汽车制造行业。 4)为扩 大超级钢的应用范围，对 400500MPa 超级钢低温韧性进行了研究，确定了两 个级别超级钢的韧脆转变温度(DBTT)分别为：400MPa 超级钢的 DBTT 为-80； 500MPa 超级钢的 DBTT 介于-114-192之间，证明超级钢具有较高的低温 韧性。组织分析证明，晶粒细化是超
8、级钢低温韧性提高的主要原因，纯度高、 杂质含量低、亚晶的出现也是提高低温韧性的影响因素。 5)针对超级钢结构 件需要进行冷成形的要求，通过拉伸试验、冷弯实验对 400500MPa 超级钢成 形性进行研究。400MPa 级钢的 n、r 值分别为 0.170.19 和 0.60.8；500MPa 超级钢的 n、r 值为 0.197 和 0.88；宽冷弯实验结果为全部合格。结合屈强比 对两级别钢的冷成形性进行的判断，超级钢具有良好的冷成形性。X 光衍射实 验结果证明 500MPa 超级钢 r 值较高的原因是存在有利织构(111)121。 6) 研究采用常用的焊接方法进行超级钢的焊接，对超级钢的推广和
9、应用有更直接 的促进作用。采用熔化极活性气体保护焊和手工电弧焊对 400MPa、500MPa 超级 钢进行了焊接性能的研究，结果证明超级钢对气体保护焊和手工电弧焊工艺适 应性好。对强度和韧性的测试结果显示，两种强度级别的超级钢焊接后钢板均 能保持与母材相同的强度，焊接接头处焊缝韧性最低，采用多道焊及细丝小电 流焊接可以减少接头部位韧性的损失量。 7)利用 R=-1 的正弦波对 400MPa 和 500MPa 两种超级钢的高周疲劳性能进行了测试，结果证明 ANS400 的拉-压疲 劳强度为 220MPa，ANS500 的疲劳强度为 270MPa；ANS500 的疲劳强度比 ANS400 的疲劳强
10、度提高 20左右；Rgt;0 时的疲劳强度为 500MPa，几乎是 R=-1 时疲劳强度的二倍，且接近超级钢的静强度。实验结果证明晶粒的细化是提高 疲劳强度的主要原因；疲劳裂纹源主要在表面的驻留滑移带处成核。 开发低成本高性能钢的制造技术具有十分重要意义。本文在国家高技术研究发 展计划(863 计划)“500MPa 碳素钢先进工业化制造技术”项目的支持下开展研 究，开发出了 500MPa 级超级钢板带，并对 400500MPa 超级钢板带的使用性能 进行了系统研究。论文主要工作如下： 1)利用热模拟实验，研究了工艺参数 对 500MPa 超级钢组织的影响，发现了终轧温度、冷却速度、道次变形量分
11、配方 式等对组织的影响规律；在此基础上，利用实验轧机进行热轧实验，系统研究 了轧制工艺参数对显微组织和力学性能的影响规律，为制定工业实验方案提供 参考和指导。 2)在 1700 热连轧机组上进行三次工业轧制实验。对在大生产条件下获得试件的组织与性能进行了分析测试，确定了通过成份微调、调整轧 制温度、冷却制度及卷取温度来改善力学性能的工艺路线。轧制出合格的 500MPa 超级钢热轧板卷，各项性能指标均达到要求。 3)将工业实验所总结 的成份和工艺参数，应用于热连轧机组进行工业生产，轧出 500MPa 级超级钢板 带并形成了批量生产，所生产的超级钢产品已经用于汽车制造行业。 4)为扩 大超级钢的应
12、用范围，对 400500MPa 超级钢低温韧性进行了研究，确定了两 个级别超级钢的韧脆转变温度(DBTT)分别为：400MPa 超级钢的 DBTT 为-80； 500MPa 超级钢的 DBTT 介于-114-192之间，证明超级钢具有较高的低温 韧性。组织分析证明，晶粒细化是超级钢低温韧性提高的主要原因，纯度高、 杂质含量低、亚晶的出现也是提高低温韧性的影响因素。 5)针对超级钢结构 件需要进行冷成形的要求，通过拉伸试验、冷弯实验对 400500MPa 超级钢成 形性进行研究。400MPa 级钢的 n、r 值分别为 0.170.19 和 0.60.8；500MPa 超级钢的 n、r 值为 0.
13、197 和 0.88；宽冷弯实验结果为全部合格。结合屈强比 对两级别钢的冷成形性进行的判断，超级钢具有良好的冷成形性。X 光衍射实 验结果证明 500MPa 超级钢 r 值较高的原因是存在有利织构(111)121。 6) 研究采用常用的焊接方法进行超级钢的焊接，对超级钢的推广和应用有更直接 的促进作用。采用熔化极活性气体保护焊和手工电弧焊对 400MPa、500MPa 超级 钢进行了焊接性能的研究，结果证明超级钢对气体保护焊和手工电弧焊工艺适 应性好。对强度和韧性的测试结果显示，两种强度级别的超级钢焊接后钢板均 能保持与母材相同的强度，焊接接头处焊缝韧性最低，采用多道焊及细丝小电 流焊接可以减
14、少接头部位韧性的损失量。 7)利用 R=-1 的正弦波对 400MPa 和 500MPa 两种超级钢的高周疲劳性能进行了测试，结果证明 ANS400 的拉-压疲 劳强度为 220MPa，ANS500 的疲劳强度为 270MPa；ANS500 的疲劳强度比 ANS400 的疲劳强度提高 20左右；Rgt;0 时的疲劳强度为 500MPa，几乎是 R=-1 时疲劳强度的二倍，且接近超级钢的静强度。实验结果证明晶粒的细化是提高 疲劳强度的主要原因；疲劳裂纹源主要在表面的驻留滑移带处成核。 开发低成本高性能钢的制造技术具有十分重要意义。本文在国家高技术研究发 展计划(863 计划)“500MPa 碳素
15、钢先进工业化制造技术”项目的支持下开展研 究，开发出了 500MPa 级超级钢板带，并对 400500MPa 超级钢板带的使用性能 进行了系统研究。论文主要工作如下： 1)利用热模拟实验，研究了工艺参数 对 500MPa 超级钢组织的影响，发现了终轧温度、冷却速度、道次变形量分配方 式等对组织的影响规律；在此基础上，利用实验轧机进行热轧实验，系统研究 了轧制工艺参数对显微组织和力学性能的影响规律，为制定工业实验方案提供 参考和指导。 2)在 1700 热连轧机组上进行三次工业轧制实验。对在大生产 条件下获得试件的组织与性能进行了分析测试，确定了通过成份微调、调整轧 制温度、冷却制度及卷取温度来
16、改善力学性能的工艺路线。轧制出合格的 500MPa 超级钢热轧板卷，各项性能指标均达到要求。 3)将工业实验所总结 的成份和工艺参数，应用于热连轧机组进行工业生产，轧出 500MPa 级超级钢板 带并形成了批量生产，所生产的超级钢产品已经用于汽车制造行业。 4)为扩 大超级钢的应用范围，对 400500MPa 超级钢低温韧性进行了研究，确定了两 个级别超级钢的韧脆转变温度(DBTT)分别为：400MPa 超级钢的 DBTT 为-80； 500MPa 超级钢的 DBTT 介于-114-192之间，证明超级钢具有较高的低温 韧性。组织分析证明，晶粒细化是超级钢低温韧性提高的主要原因，纯度高、 杂质含量低、亚晶的出现也是提高低温韧性的影响因素。 5)针对超级钢结构件需要进行冷成形的要求，通过拉伸试验、冷弯实验对 400500MPa 超级钢成 形性进行研究。400MPa 级钢的 n、r 值分别
