参考文献
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国家973项目
武钢
宝钢
鞍钢
首钢
攀钢
超细耐候钢 800MPa超细晶粒钢
400MPa级超 细晶粒热轧钢板
3.0 mm×1000 mm 超细晶粒钢
超细晶粒钢筋－淮阴钢铁公司
400MPa级非合金钢钢筋
主要研究内容
高温拉伸实验，得到应力－应变曲线， 分析断面收缩率和抗拉强度与温度之间 的关系；为后续脆性区的研究做准备。 用金相显微镜观察高温拉伸实验后基体 的组织，分析组织和性能之间的关系。 对高温拉伸实验后的基体用X射线衍射进 行测定，分析物相组成及组织和性能之 间的关系。
弥散强化
相变强化
固溶强化
形变强化
提高材料强度的同时，塑性降低
细化晶粒
同时提高材料 的强度和韧性
新一代钢铁材料 (超级钢)概念
超细晶技术
研究的目的和意义
晶粒细化 一个数量级 强度提高一倍 保持良好的塑性和韧性
满足钢铁材料综合力学性能 消耗最少的资源
国家973项目—新一代钢 铁材பைடு நூலகம்重大基础研究
碳素钢、低合金钢和合金 结构钢等传统钢材的一半 直接
攀钢 3.0 mm×1000 mm×Cmm 规格的超细晶粒热轧钢板的显微组织
X射线衍射试验
实验仪器：X射线衍射仪 实验方法：取3个厚度为3mm的试样，采用CuKa辐射，波长λ =1.5406A，高压40kV，管电流 40mA。步进扫描速度4°/min，扫描区域2θ为 2°～90°，做出试样的X射线衍射图谱。根据 衍射花样，将待测物的衍射数据与JCPDS公布 的衍射数据进行对比，对物相进行定性或定量 分析，从而确定试样中的物相构成。
超细晶粒钢高温 组织与性能实验分析
学 号： 8060120 学生姓名：李永进 指导教师：王 彪 2009年7月28日
选题背景
钢铁材料作为人类使用的最传统和最主要 的结构材料，其经济性和性能多样性的结合是 目前任何一类工程材料难以媲美的，并在今后 相当长的时间内仍将发挥主导作用。但同时也 应该看到，钢铁材料的生产正面临着能源、资 源和环境问题的巨大压力，同时也面临着其它 材料的激烈竞争。因此，从上世纪末开始，世 界上许多国家(如欧盟、日本、韩国、中国等) 陆续启动了旨在大幅度提高钢材的强韧性和使 用寿命的大型科研项目，掀起了新一轮钢铁材 料研究的热潮。

试样尺寸示意图
研究方法
高温拉伸试验的温度制度与形变制度
高温拉伸实验数据处理及结果分析
面缩率(RA)和抗拉强度()分别用下式计算：
A0 A RA 100% A0
Pmax b A0
式中：Pmax为拉伸时的最大载荷(N)； A0为拉伸前试样的截面积(mm2)； A为拉断后试样的截面积(mm2)
进度安排、预期达到的目标
2009.07.29 -2009.08.29 2009.08.30 -2009.09.20 2009.09.21 -2009.10.11
2009.12.07
-2009.12.27
绘制应力－变曲线，计算延伸率δ 高温拉 和断面收缩率Ψ，分析断面收缩率 伸实验 和抗拉强度与温度之间的关系 ，为 后续脆性区的研究做准备 金相实 采集金相图片，观察试样的组织， 验 分析组织和性能之间的关系 X射线衍 得到X射线衍射谱线，分析试样的 射实验 相组成，并分析物相和性能之间的 关系 实验补 完成论文初稿 充结果
间接
1500万t／年 450亿元
生态环境
研究现状
1997年
1998年 究”
“新一代微合金高强高韧钢的基 础研究”的国家攀登项目 “新一代钢铁材料重大基础研
项目（973项目） 863项目 “低成本，高性能超细组织结构 钢系列” 钢铁研究总院等 “先进钢铁材料技术国 家工程研 究中心”
所需的条件
试验材料：Q235碳素钢 试验仪器： Gleeble-1500应力/应变热模机 金相显微镜 X射线衍射仪
主要困难及解决办法
实验室没有Gleeble-1500应力/应变热模拟机， 需要到其他单位做。 对X射线衍射仪设备的不熟悉，需要老师的 指导。 在实验过程中，必须严格按照仪器的使 用说明去操作，做到一丝不苟。与此同时， 要对个别实验因操作失误导致失败有所思想 准备，及时总结原因。最重要的是及时向指 导老师汇报自己的实验进展，请老师对自己 多做指导，提高自己的实际操作能力。
实验方案和实验方法
高温拉伸实验
实验仪器：Gleeble-1500应力/应变热模拟机 实验方法：依据国家标准制备3个Φ10×100mm 拉伸试样，结果取其平均值。试验温度600℃～ 1350℃，以10℃/s的速度升到1350℃，保温1min 后以3℃/s的速度降低到试验温度，保温1min后以 ε=1.0×10-3/s的应变速率对试样进行拉伸至断裂， 每隔2s自动记录一组温度、载荷和时间的数据最 终在试样断裂后计算其断面收缩率以及抗拉强度。
抗拉强度随温度变化 面缩率RA随温度变化 最佳塑性区的确定（为连铸坯高温矫直 提供温度标准）

金相实验
实验仪器：金相显微镜 实验方法： 金相试样制备：取样－镶嵌－磨制－抛光－浸 蚀。制备6个厚度为10mm的试样，用金相显微 镜采集系统观察至清晰的组织并照相分析。 浸蚀剂：3%的硝酸酒精 浸蚀时间：20s
[7] 王国栋，刘相华，朱伏先，等．新一代钢铁材料的 研究开发现状和发展趋势[J]．鞍钢技术．2005，（4）： 1-2 [8] 宋立秋.800MPa级超细晶粒钢研究现状和发展趋势 [J]．特殊钢．2005，26（5）：1-5 [9] 董瀚. 超细晶粒钢及其力学性能特征[J]. 中国冶 金．2003，（10）：26 [10] GB/T 4338—1995，金属材料 高温拉伸试验[S].北 京，中国标准出版社，1995 [11] 宋立秋，侯豁然，左军，等，董瀚.超细晶粒钢的 显微组织[J]. 钢铁钒钛．2003，24（3）：33-35 [12] 常铁军，刘喜军主编.材料近代分析测试方法（第3 版）[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005：4， 36-38 [13] 杨明波主编.金属材料实验基础[M].北京：化学工 业出版社，2008：42-50，97-103，124-130