上谱充是大¥ 1896 1920 1987 2006 材料的强韧化与组织调控 材料研发 序言 性能设计: 基本概念 性价比 综合性能 强韧性 强度:材料在外应力作用 下抵抗永久形变和断裂的 成分设计: 能力。 环境 可持块 制备唯易 塑性:材料在外应力作用 艺 下承曼变形的能力。 工艺设计: 制备 物性:[]阻碍裂纹形成及 热处理 扩展的能力。[2]材料在 热加工 成分 组织结构 塑性支形和断裂的过程中 组织结构设计: 吸收能量的能力。 晶体结构 缺陷组织 国家战略合金元素:Cr、Ni、Mo、V、W、Co、Nb、Ti等 相组织
1896 1920 1987 2006 材料的强韧化与组织调控 材料研发 基本概念 序言 性能设计: 成分设计: 强度:材料在外应力作用 下抵抗永久形变和断裂的 能力 性价比 综合性能 成分设计: 环境 可持续 制备难易 能力。 塑性:材料在外应力作用 下承受变形的能力 工艺设计: 制备 热处理 。 韧性:[1]阻碍裂纹形成及 扩展的能力。 [2]材料在 下承受变形的能力。 韧性:[1]阻碍裂纹形成及 扩展的能力。 [2]材料在 热加工 组织结构设计: 晶体结构 扩展的能力。 [2]材料在 塑性变形和断裂的过程中 吸收能量的能力。 扩展的能力。 [2]材料在 塑性变形和断裂的过程中 吸收能量的能力。 晶体结构 缺陷组织 相组织 国家战略合金元素:Cr、Ni、Mo、V、W、Co、Nb、Ti等
上谱京足大¥ SHANGHAI JO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 材料开发的传统研究方法:“炒菜法 成分正交设计 工艺正交设计 性能试脸 找出最佳的成分工艺路线。 材料开发的现代研究方法:“组织控制法” 根据性能要求,设计组织;根据组织,设计成 分和工艺。(原理:性能由组织控制的。)
1896 1920 1987 2006 材料开发的传统研究方法:“炒菜法” 成分正交设计 工艺正交设计 性能试验 找出最佳的成分-工艺路线。 材料开发的现代研究方法:“组织控制法” 根据性能要求,设计组织;根据组织,设计成 分和工艺。(原理:性能由组织控制的。)
上谱充通大¥ SHANGHAI JO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 “相”与“微观组织”的异同性 |相(Phase):组分+点阵结构 组分和点阵结构均相同才能称为相。 例如:铁素体、无碳化贝氏体、马氏体都是由铁和碳组 |成的bcC结构,统称为o相。 I微现组织(Microstructure:组分+点阵结构+形貌 例如:根据相的不同形貌给予不同的组织命名, 铁素体是等粕的、低位错密度; 无碳化贝氏体是针状或条状的、中等位错密度; 马氏体是片状的、高位错密度; 上述均为单相组织。 ⅰ微观组织也可以是多相组织,例如珠光体(铁素体十遂碳体), 贝氏体(铁素体十碳化物),回火马氏体(马氏体+碳化物)
1896 1920 1987 2006 “相”与“微观组织”的异同性 相(Phase):组分+点阵结构 组分和点阵结构均相同才能称为相。 例如:铁素体、无碳化贝氏体、马氏体都是由铁和碳组 马氏体都是由铁和碳组 成的bcc结构,统称为相。 微观组织(Microstructure): 组分+点阵结构+形貌 例如:根据相的不同形貌给予不同的组织命名, 铁素体是等轴的、低位错密度; 无碳化贝氏体是针状或条状的、中等位错密度; 马氏体是片状的、高位错密度; 上述均为单相组织。 微观组织也可以是多相组织,例如珠光体(铁素体+渗碳体), 贝氏体(铁素体+碳化物),回火马氏体(马氏体+碳化物)
上谱京足大淫 SHANGHAI JO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 A:高强度、低塑性、低韧性材料 B:中等强度、中等塑性、中等韧性材料 C:高塑性、低强度、低韧性材料 B C VERSITY AO TONG
1896 1920 1987 2006 A: 高强度、低塑性、低韧性材料 B: 中等强度、中等塑性、中等韧性材料 C: 高塑性、低强度、低韧性材料
上谱充通大¥ SHANGHAI JO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 40 Note A:80 mm gauge length 0 TRIP(ULSABY Note B:25.4 mm gauge length TRIP(GMY Note C:Gauge length unspecified 0 Note D:50 mm gauge length Conventional TRIPB 1-step Q&PB e 2-step Q&PB 相变与组织 M(ULSABY 30 M(GM) 调控是目前 'uonebuole lejoL M(Ispat-inland) 0 DP(ULSABY ◆ DP(GMY 同时改善材 ◇DP(Ispat-inland)c 20 TRIP 1-step Q-P-TD 料强度和韧 ★ 2-step Q-P-TD DP 性的最有希 10 Q&P ★ 望、也最有 ★ M △△ ★ Q-P-T 效的途径之 ☆ 0 400 800 1200 1600 2400 Ultimate tensile strength,MPa 图 DP钢、TRIP钢、马氏体钢、Q&P钢和 Q-P-T钢的延伸率和抗拉强度 戎咏华ACTA METALLURGICA SINICA Vol..472011 pp.1483-1489
1896 1920 1987 2006 相变与组织 调控是目前 同时改善材 料强度和韧 性的最有希 望、也最有 效的途径之 一