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不锈钢轨道客车车体材料的性能研究
| 论文题名： | 不锈钢轨道客车车体材料的性能研究 |
| 关键词： | 微观组织;疲劳强度;轨道客车;不锈钢车体 |
| 摘要： | 301L和304奥氏体不锈钢都是亚稳态合金,由于镍当量小于22％,Md温度高于室温,室温拉伸变形能诱发马氏体相变,并引起宏观力学性能的变化。 本论文针对轨道车辆不锈钢轻量车体的主材301L冷轧强化板材的生产和应用,通过对EN1.4318(EN10088-1欧洲标准301L)法国和SUS301L(JIS G4305日本标准301L)日本、以及试制的国产301L冷轧板材的拉伸实验,研究了镍、碳、氮含量对301L冷轧板材变形行为的影响。目的是优化国产板的成分,提高国产板性能。此外,研究了预应变和应变速率对EN1.4318(301L)和EN1.4301(304)法国变形行为的影响。 采用SEM、XRD、光学金相显微镜和磁饱和仪等多种分析手段,对法国和日本、以及国产301L冷轧板材拉伸变形导致的应变诱发马氏体转变进行了研究,分析了应变诱发马氏体转变对301L和304强度和塑性的影响。同时研究了法国和国产301L冷轧板疲劳性能,为我国奥氏体不锈钢冷轧板材的生产和使用具有参考价值和实际意义的实验研究成果。法国301L板材中碳和氮含量比日本板略低,镍的含量最低为6.62％,低于日本板;国产板含碳量高,镍、氮含量与日本板相同。实验的法国301L奥氏体稳定性最低,国产板最高,日本板材居中。三种体系的301L冷轧板拉伸变形过程中,法国301L冷轧板马氏体转变速度最快,加工硬化率最高;国产板马氏体转变速度最慢,加工硬化率最低,但均匀延伸率最大。 对于稳定性低的法国301L冷轧不锈钢,高应变速率获得较高的屈服强度,但最大流变应力要比低应变速率的最大流变应力低;对于稳定性高304冷轧板不锈钢,高应变速率获得较高的屈服强度,同时最大流变应力要比低应变速率的流变应力高。法国301L冷轧板和退火板的流变应力差值较大,法国304冷轧板和退火板的流变应力差值较小,说明增加镍含量可以减少预变形对奥氏体不锈钢变形过程中应变诱发马氏体转变的速度的影响,从而减少变形行为影响,并增加延伸率。法国板和国产板301L奥氏体不锈钢的S-N曲线随着载荷值的增加,疲劳寿命均呈下降趋势,但国产板的趋势更急剧一些。法国板的疲劳极限要比国产板疲劳极限高,这说明降低镍含量,虽然减少了母材的均匀延伸率,但是却没有降低板材的疲劳强度。法国301L冷轧板降低了镍含量,用氮取代碳,并添加了少量的钼和铜元素,不但保证了其屈服强度和疲劳强度,而且节约了应用成本,可为国产301L冷轧板的发展所借鉴。 |
| 作者： | 王恭钦 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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