IF钢抗弯组合变形对其组织性能的影响(2)

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3.1.1基于传统力学的理论的金属板材弯曲变形计算分析 15

3.2 金相组织（400倍下的显微金相图） 17

3.3 硬度测试 22

3.4 本章小结 24

4 结论 26

致谢 27

参考文献 28

1绪论

众所周知,塑性理论己经被众多的工程师们成功地应用于挤出、拉伸、锻造、轧制等“块料”成形的问题上了,在解决许多的工程领域问题里，都经常遇到塑性弯曲等等之类的问题,例如,在某些结构工程中,尽管通常设计者被要求构件要在弹性范围内进行工作,但是，对于被要求尽量减轻自重的一些结构或者一次性使用结构，例如航空航天结构以及结构复杂的环境下工作，例如一些海洋平台和大多数核电厂结构,结构内部的组成部分进入塑性状态后，往往是难以避免的或故意设计的,其中主要形式之一的便是构件的塑性弯曲。有一些结构,还可能突然受到爆炸,撞击等强动载荷,这时结构要经历活动,塑性变形以致于破损而在这种结构塑性动力所呼应的过程当中,塑性弯曲又是最主要和最基本的变形方式[2]。

块体材料的剧烈塑性变形（SPD）主要有以下方式：等通道挤压（ECAP）、高压扭转（HPT）、累积叠杂（ARB），反复折叠-压直（RCS）、多向锻造（MDF）[3]。

而在由于发生强烈塑性变形的过程之中，势必将会导致材料的厚度发生较大的压缩，随着该材料厚度的减小，变形抗力将会逐渐地增加从而会引起轧制力的增加，而导致能源消耗的增加[4]。随着当今社会现代化的不断发展,在各行各业之中,节约能源已经被公认为是现代企业生存的基础。反复弯曲变形就会显得更加的科学可行了。

因此，本实验正是通过了反复弯曲加上轧制的方法来细化晶粒，提高IF钢的变形抗力从而改善IF钢的强度以及其塑性。同时来规避强烈塑性变形后，大压下量带来的消耗。

1.1 研究目的

本文研究IF钢对其组织性能演变规律进行研究。建立在对IF钢的考虑和生产有一定基础上，提升开发新工艺的速度。在对比分析金属材料强烈变形（Severe Plastic Deformation）对产品的组织性能的影响和变化的基础上，通过对IF钢的轧制和弯曲组合变形，分析不同轧制和不同曲率半径的反复弯曲对其组织（晶粒）和性能的变化影响等情况，并结合热处理工艺，进一步分析其组织的变化。

1.2 研究意义

通常情况下，工业中使用了使轧件发生剧烈的塑性变形的方式来改变该材料的组织性能的[5]。

剧烈的塑性变形是一种制备块体超细晶或者说纳米晶材料的方法,近年来受到了人们广泛的关注。经过了剧烈塑性变形法细化后的材料的组织,能够显著地提升该材料的力学性能,改动起其物理化学性能[6]。本文主要研究IF钢对其组织性能演变规律进行研究。一般我们以为剧烈的塑性变形组织的细化的机理有：位错结构演化、剪切带细化和孪生细化等。随着工程领域研究的深入,连续再结晶在剧烈塑性变形中的作用越发受到重视[7]。根据已有的研究表明,在大变形量(如轧制压下率大于百分之九十五)、高的应变速率和较低的变形温度等条件下,因为这样咱们能够探查到比较均匀的变形架构(如对铝而言大角度晶界比例大于百分之七十)、同时较低的温度也有利于抑制晶界的快速和长程迁徙,从而也有利于抑制了不连续再结晶,促进了连续再结晶的发生[8]。这些前提在通常的塑性加工中会难以满足,而阻碍了我们对连续再结晶规律的更加深入地认识。而这些前提也刚好与剧烈塑性变形的特质相符,于是，我们可望经过剧烈塑性变形中组织演变的研究推进连续再结晶的探钻,同时也为探索剧烈的塑性变形组织细化机制提供了一条新的途径[9]。本文是就此问题以IF钢为研究对象的，通过了解IF钢的抗弯组合变形对其组织和性能的影响, 明确强烈变形对金属材料的组织影响，同时比较目前的强烈变形方法的优缺点，从而确定这种方法的长处。