双相钢 物理和力学冶金PDF电子书下载

1 双相钢的产生与发展 1

1.1 概述 1

1.2 汽车工业的发展和低合金高强度钢板的应用 1

1.3 低合金高强度钢的发展和双相钢的产生 6

1.4 双相钢的发展概况 8

参考文献 11

2 临界区加热？时奥氏体的形成 13

2.1 概述 13

2.2 临界区加热时奥氏体的形成 14

2.2.1 奥氏体形成的观察 14

2.2.2 奥氏体形成动力学 18

2.3 临界区加热时奥氏体的形成模型 21

2.3.1 奥氏体长大的几何特征 21

2.3.2 奥氏体形成动力学的计算 27

2.3.3 奥氏体的长大和合金元素分配 35

2.3.4 碳和合金元素在α和γ相中的分配及其意义 43

2.4 影响临界区加热时奥氏体形成的因素 46

2.4.1 钢的成分 46

2.4.2 初始显微组织 50

2.4.3 热处理工艺 51

2.5 临界区加热时奥氏体形成图 51

参考文献 52

3 双相钢的显微组织 54

3.1 概述 54

3.2 双相组织的形貌学 54

3.2.1 复相组织 55

3.2.2 弥散组织 56

3.2.3 网状组织 56

3.2.4 双相组织 56

3.3 双相钢的显微组织特征 57

3.3.1 双相钢显微组织的显示方法 58

3.3.2 光学显微镜观察时双相钢的显微组织特征 59

3.3.3 扫描电镜观察时双相钢的显微组织特征 61

3.3.4 透射电镜观察时双相钢的显微组织特征 62

3.4 双相钢显微组织参数的定量测试方法 70

3.4.1 马氏体体积分数的测定 70

3.4.2 马氏体岛大小的测定 71

3.5 影响双相钢显微组织特征的因素 72

3.5.1 合金元素 72

3.5.2 临界区加热温度 74

3.5.3 加热后冷却速率 76

3.5.4 热轧工艺 79

3.5.5 轧制变形的影响 81

3.5.6 临界区加热前组织状态 83

3.5.7 回火 83

3.6 双相钢显微组织的变形 87

3.7 综述 90

参考文献 90

4 双相钢在单轴拉伸下的变形特性 93

4.1 概述 93

4.2 单轴拉伸下的变形特性参量 93

4.2.1 应力应变曲线 93

4.2.2 真应力真应变曲线 95

4.2.3 加工硬化和塑性失稳 97

4.2.4 塑性应变各向异性比 99

4.2.5 影响单轴拉伸试验时流变特性的因素 100

4.3 双相钢单轴拉伸时的变形特性 103

4.3.1 双相钢的工程应力应变曲线 103

4.3.2 双相钢的真应力真应变曲线 104

4.3.3 双相钢的屈服特性 105

4.3.4 双相钢的加工硬化和应变速率敏感性 107

4.3.5 双相钢的抗拉强度和总伸长率 112

4.3.6 双相钢的？值 113

4.4 双相钢单轴拉伸下各变形特性参量的关系 113

4.4.1 抗拉强度和伸长率的关系 113

4.4.2 加工硬化指数n和屈服强度的关系 116

4.5 影响双相钢变形特性的因素 117

4.5.1 马氏体体积分数 117

4.5.2 马氏体中碳含量 122

4.5.3 马氏体相的分布和形态 126

4.5.4 铁素体性能 132

4.5.5 残留奥氏体 137

4.5.6 合金元素 139

4.5.7 临界区加热温度 148

4.5.8 临界区加热温度下的保温时间 152

4.5.9 临界区加热后的冷却速率 153

4.5.10 晶粒大小 158

4.5.11 预变形 159

4.5.12 时效或回火 161

4.5.13 预应变加时效 169

4.5.14 其他因素的影响 172

参考文献 173

5 描述双相钢变形特性的模型 179

5.1 概述 179

5.2 混合物定律 181

5.2.1 纤维复合材料的混合物定律 181

5.2.2 双相钢的混合物定律 185

5.3 连续力学模型 195

5.3.1 等应变模型 195

5.3.2 应变分配模型 200

5.3.3 应力分配模型 209

5.3.4 其他模型 211

5.3.5 几种变形模型的图示 213

5.4 微观力学模型 214

5.5 综合变形模型 217

5.6 双相钢应力应变曲线分析 220

5.7 双相钢的屈服模型 224

5.7.1 可动位错模型 224

5.7.2 残留应力模型 225

5.8 双相钢中的包辛格（Bauschinger）效应 226

5.8.1 包辛格效应的定义及描述参量 226

5.8.2 描述包辛格效应的模型 227

5.8.3 双相钢中的包辛格效应 228

参考文献 231

6 双相钢中的包辛格效应和矫顽力 235

6.1 概述 235

6.2 双相钢中的BE 236

6.3 塑性变形对材料的矫顽力的影响 245

6.4 小变形量下的拉压变形对双相钢矫顽力的影响——磁软化效应的初步研究 251

6.5 拉伸变形对双相钢矫顽力的影响 252

6.6 拉压变形对双相钢矫顽力各向异性的影响 256

6.7 反向流变时双相钢矫顽力和流变应力的变化 259

6.8 拉压间时效对双相钢BE、流变特性和矫顽力的影响 264

6.8.1 拉压间时效对双相钢BE、流变特性和矫顽力影响的实验结果 264

6.8.2 应变、拉压间时效对流变应力和矫顽力影响的综合分析 265

6.8.3 时效不能消除背应力的力学实验证明 267

6.8.4 拉压间时效对双相钢BE影响的位错理论说明 268

6.9 不同处理和应变过程试样的回火——矫顽力各向异性随回火温度的变化 269

6.10 双相钢的BE和磁性软化效应 272

6.11 拉压变形时双相钢中背应力的变化与矫顽力各向异性 273

6.11.1 双相钢中的BE和背应力 273

6.11.2 双相钢拉压变形时矫顽力各向异性 275

6.11.3 双相钢中背应力变化与矫顽力各向异性变化的原因分析 275

6.12 双相钢中的背应力热稳定性和机械不稳定性 279

6.12.1 时效和反向流变对双相钢BE和背应力的影响 279

6.12.2 回火过程中组织变化和矫顽力的关系 280

6.12.3 背应力的热稳定性和机械不稳定性 281

6.12.4 关于背应力测试方法的讨论和建议 281

6.13 双相钢的BE与显微组织的关系——双相钢初始加工硬化机制的探讨 282

6.13.1 Mn-V热处理双相钢中的BE特征 282

6.13.2 双相钢的加工硬化机制探讨和背应力计算 283

6.14 综述 285

参考文献 286

7 双相钢的成形性 290

7.1 概述 290

7.2 有几何约束的成形试验 290

7.2.1 圆顶冲头延展试验和成形极限图（FLD） 290

7.2.2 FLD的理论计算 300

7.2.3 影响FLD极限应变的因素 307

7.2.4 液压鼓胀试验 310

7.3 无几何约束的成形试验 311

7.3.1 单轴拉伸试验 311

7.3.2 延展弯曲试验 311

7.3.3 胀孔试验 312

7.4 双相钢的成形性 313

7.4.1 双相钢有几何约束的成形性 313

7.4.2 双相钢无几何约束的成形性 320

7.5 双相钢成形构件的其他特性 326

7.5.1 回弹 326

7.5.2 压痕抗力 334

7.5.3 帽形结构静压溃抗力和撞击吸能 339

7.6 结语 341

参考文献 341

8 双相钢的断裂特性 345

8.1 概述 345

8.2 解理断裂应力的测试方法 345

8.2.1 V形钝缺口试样慢弯曲试验法 345

8.2.2 影响解理断裂应力测定结果的因素 350

8.3 双相钢解理裂纹的萌生 352

8.3.1 解理裂纹萌生的模型 352

8.3.2 双相钢中解理裂纹的萌生 355

8.4 双相钢解理裂纹的扩展 356

8.4.1 解理断裂时的裂纹扩展准则 356

8.4.2 双相钢解理裂纹扩展的观察 358

8.4.3 双相钢的解理断裂应力和有效表面能 359

8.5 解理断裂的工程意义和提高双相钢解理断裂应力的途径 360

参考文献 361

9 双相钢的其他性能 363

9.1 双相钢的疲劳 363

9.1.1 双相钢的疲劳强度 363

9.1.2 双相钢的疲劳裂纹萌生和扩展 365

9.1.3 双相钢疲劳裂纹扩展的门坎值 368

9.1.4 影响双相钢疲劳性能的因素 370

9.2 双相钢的冲击韧性 376

9.3 双相钢的氢脆 379

9.3.1 回火对双相钢氢脆的影响 380

9.3.2 预应变对双相钢氢脆的影响 381

9.3.3 双相钢的延迟失效 382

9.4 双相钢的点焊性 383

参考文献 388

10 双相钢和其他高强度钢性能的对比 390

10.1 概述 390

10.2 双相钢和其他高强度钢力学性能的对比 391

10.3 双相钢和其他高强度钢、先进高强度钢在高应变速率下的响应特性 394

10.3.1 双相钢和其他高强度钢在高应变速率下的响应特性的实验结果 394

10.3.2 描述应变速率敏感性的方程或模型 400

10.4 双相钢和其他高强度钢、先进高强度钢的疲劳性能 402

10.5 双相钢和高强度钢、先进高强度钢成形性的比较 407

10.5.1 双相钢与先进高强度钢的加工硬化、瞬时n值及应力状态的影响 407

10.5.2 双相钢与高强度钢的成形极限图的比较 409

10.6 双相钢和高强度钢的延展弯曲成形性 412

10.7 双相钢和高强度钢的深拉延延展成形性 416

10.8 双相钢和其他高强度钢的胀孔成形性 419

10.9 双相钢和其他高强度钢的电阻点焊性能及烘烤硬化性 420

参考文献 422

11 双相钢的工业生产和应用 424

11.1 概述 424

11.2 双相钢的工业性试验、生产和应用概况 425

11.2.1 日本 425

11.2.2 北美 427

11.2.3 欧洲 429

11.2.4 前苏联 431

11.2.5 中国 431

11.3 双相钢的生产工艺 432

11.3.1 热处理双相钢的生产工艺 432

11.3.2 热轧双相钢的生产工艺 434

11.3.3 两种双相钢的生产工艺和特点对比 435

11.4 影响工业生产的双相钢性能的因素 436

11.4.1 影响热处理双相钢性能的因素 436

11.4.2 影响热轧双相钢性能的因素 440

11.5 双相钢和先进高强度钢的工业生产和应用的新进展 444

参考文献 463

附录 466

附录1 数点法（或截线法）测定双相钢中马氏体体积分数的统计处理 466

附录2 FLD的三种理论分析对比 468