低碳钢组织与力学性能关系

D0I:10.13374/j.issm1001-053x.2002.02.029 第24卷第2期 北京科技大学学报 Vol.24 No.2 2002年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2002 低碳钢组织与力学性能关系 刘靖 鹿守理 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要从钢的强韧化理论入手，逐一分析了低碳钢中各组织因子与力学性能的关系，并在H- petdh关系式的基础了，结合低碳钢生产的特点，通过定量的热模拟实验研究，回归分析得到了低 碳钢组织与力学性能间的基本关系式. 关键词组织；力学性能：低碳钢：强韧化：回归分析 分类号TG142.1*1:TG142.12 1钢的强韧化理论- 1)间隙式固溶强化.间隙原子嵌入铁素体 基体的八面体间隙中，使晶格产生不对称畸变， 在钢中化学成分一定的条件下，控制钢的 造成强化效应. 力学性能指标的主要因素是钢的内部显微组 (2)置换式固溶强化.它是金属基体中的置 织，而对钢的显微组织与力学性能之间关系的 换原子产生的强化，其强化效能要比间隙式原 认识则依赖于对钢的强韧化机制的分析与研 子小（约小两个数量级），称为弱强化 究.实际使用的钢基本上是由不同量、不同点阵 1.3晶界强化 类型的相所组成的，这些相具有不同的结构、形 就晶界强化与塑性、韧性的关系而言，晶界 态和分布方式，钢的强韧性就是其中各个相对 是位错运动的障碍.晶界两边的原子排列方位 强韧性的综合贡献.因此，研究钢的强韧性机制· 是不相同的，一个晶粒中的位错滑移带不能穿 就是研究各个相对强韧性的控制作用. 越晶界传播到相邻的晶粒中去，要使相邻晶粒 1.1钢的力学性能与强化途径 也产生滑移必须启动它自身的位错源.晶界强 金属材料的强化可以通过2个基本途径： 化，还应考虑基体中的亚晶.晶粒中经常存在的 (1)制成无缺陷的完整晶体，使金属的晶体强度 亚晶也对屈服强度有一定的贡献. 接近理论强度；(2)在有缺陷的金属晶体中设法 晶界可以把塑性变形限定在一定的范围 阻止位错的运动.早在本世纪50年代就已循第 内，使变形均匀化，因此细化晶粒可以提高钢的 一种方法的思路制造出屈服强度接近理论屈服 塑性.晶界又是裂纹扩展的阻力，细化晶粒还可 强度的铁晶须，但由于晶须强度的极不稳定性 改善钢的韧性. 以及工业生产成本很大的缘故，这一途径至今 1.4第2相析出强化 仍未用于工业生产.目前，工程上采用的基本上 在钢中，微合金化元素钛(T),铌Nb),钒(V) 都是第2种强化方法，即在晶体中引入大量缺 等与碳、氨原子等结合成化合物，如碳氮化铌、 陷及阻止位错运动来提高强度.钢中最常见的 碳氨化钛等.这些化合物在加热时溶解，在热轧 强化方式是固溶强化、晶界强化、第2相粒子析 过程中随温度的降低而析出.当这些第2相粒 出强化以及位错强化等 子析出时，析出相在基体中形成应力场，应力场 1.2固溶强化 和运动位错之间的交互作用使基体强化 固溶强化是钢铁材料的主要强化手段之 根据Orowan理论，阻碍位错运动的析出强 一.它是利用点缺陷对金属基体进行强化，可分 化可用下式描述： 成两类：间隙式固溶强化和置换式固溶强化. o: (1) 式中，一刚性模量，b一柏格斯矢量，1一析出物 收稿日期200106-20刘靖女，36岁，讲师 *国家自然科学基金资助课题No.59575051) 间距，Q一常数

第 2 4 卷 第 2 期 2 00 2 年 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 OJ u r n a l o f U n 加e r s iyt o f S e i e n e e a n d Te e h n o l o gy B e ij i n g V b l.2 4 N 0 . 2 A p .r 2 002 低碳钢组织与力学性能关 系 刘 靖 鹿 守理 北京科技 大学材料科学 与工程学院 ,北京 10 0 08 摘 要 从钢的强 韧化 理论人 手 ,逐 一分 析 了低碳钢 中各组织 因子 与力学性 能 的关系 ,并在 H al - pe 记h 关系式 的基础 了 ,结合低 碳钢 生产 的特点 ,通 过定量 的热模 拟实验研究 , 回归分析得 到 了低 碳 钢组 织与 力学性 能间的基本关系式 . 关键词 组织 ; 力 学性 能 ; 低碳钢 ; 强韧 化 ; 回归分析 分 类号 T G 14 2 . 1 + l ; T G 14 2 . 1+2 1 钢的强韧化理论1srI , 在钢 中化学成 分一定 的条件下 , 控制钢 的 力 学性 能指 标 的主 要 因素是 钢 的 内部显 微组 织 , 而对 钢的显微组织 与力学性能 之间关系 的 认识 则依 赖 于 对 钢 的强 韧化 机制 的分析 与研 究 . 实际使用 的钢基本上是 由不同量 、 不 同点 阵 类型 的相所组成 的 , 这些相具有不同的结构 、 形 态和分 布方式 , 钢的强韧性就是其 中各个相对 强 韧性的综合 贡献 . 因此 , 研究 钢的强韧性机制 就是研究 各个相对强韧 性的控制作用 , 1 . 1 钢的力学性能与强化途径 金属材料 的强化可 以通过 2 个基本途径 : ( l) 制成无缺 陷的完整 晶体 , 使金属 的晶体强度 接近理论强度 ; (2 )在有缺陷 的金属 晶体 中设法 阻止位错 的运 动 . 早在本世 纪 50 年代就 已循第 一种方法的思路 制造出屈 服强 度接近理论屈 服 强 度 的铁 晶须 , 但 由于 晶须强 度 的极不稳定性 以及工业 生产成本很大 的缘 故 , 这 一途 径至今 仍未用于 工业生产 . 目前 , 工程上采用 的基本上 都是第 2 种强 化方法 , 即 在 晶体 中引人大量缺 陷及阻止位错运 动来提 高强 度 . 钢中最 常见 的 强化方式是 固溶强 化 、 晶界强化 、 第 2 相粒子析 出强化 以及 位错强化等 . L Z 固溶强 化 固溶 强 化 是钢 铁 材料 的主 要强 化 手段 之 一 它是利用点缺 陷对金属基体进行强 化 , 可分 成两类 : 间隙式 固 溶强化和置换 式 固溶强 化 . ( 1) 间隙式 固溶强化 , 间隙原子嵌人铁素体 基体 的八 面体 间隙 中 , 使 晶格产生不对称畸变 , 造成 强化效应 . (2 ) 置换式 固溶强 化 . 它是金属基体 中的置 换 原子产生的强化 , 其强化效 能要 比间隙式原 子小 (约小两个数 量级) , 称 为弱 强 化 . 1.3 晶界强化 就晶界强化与塑性 、 韧性的关系而言 , 晶界 是位错 运动 的障碍 . 晶界 两边 的原子排列方位 是不相 同的 , 一个 晶粒 中的位 错滑移带不能穿 越 晶界传播到相邻 的晶粒 中去 , 要使相邻 晶粒 也 产生滑移必须启 动它 自身的位错源 . 晶界强 化 , 还应考虑基体中的亚 晶 . 晶粒 中经常存在 的 亚 晶也对屈服强度 有一定 的贡献 . 晶界 可 以 把 塑 性 变 形 限定 在一 定 的范 围 内 , 使变形均匀化 , 因此细化晶粒可 以提高钢的 塑 性 . 晶界又 是裂纹扩展 的阻力 , 细化晶粒还 可 改善 钢的韧性 . L 4 第 2 相析 出强化 在钢 中 , 微合金化元 素钦 (iT ) ,钥 (肠) , 钒 (V) 等 与碳 、 氮原子 等结 合成化合 物 , 如碳氮化钥 、 碳氮化钦等 . 这些化合物在加热时溶解 , 在热轧 过程 中随温度 的降低 而析 出 . 当这些第 2 相粒 子析 出时 , 析出相在基体 中形成应力场 , 应力场 和运 动位错之 间的交互作用使基体 强化 . 根据 O r ow an 理论 , 阻碍位错运 动的析 出强 化 可用 下 式描述 : 收稿日期 2 0 01 刁企20 刘靖 女 , 36 岁 , 讲师 * 国家 自然 科学基金 资助课 题伽 。 . 5 9 5 7 5 0 51 ) 氏 p t 二 式 中 , #一 刚性模量 间距 , ~ 常数 . : 牢 ( 1) , b一柏格斯矢量 沐一析 出物 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2002. 02. 029

Vol.24 刘靖等：低碳钢组织与力学性能关系 ·209· 当钢中存在有第2相粒子时，析出相的体 2,2屈服强度与显微组织的关系表达式 积分数越大，强化效果越显著；第2相粒子弥散 大量实验研究结果表明，金属材料屈服强 度越大，强化效果越好 度(YS)与平均晶粒直径(d)之间的关系可用Hall- 1.5位错强化 Petch关系式描述，即： 金属晶体中的位错是由相变和塑性变形引 YS=0o+k.d-in (4 人的，位错密度越高，金属抵抗塑性变形的能力 式中，一基体中位错运动时的摩擦阻力，d铁 就越大.在其他因素固定时，金属的屈服应力σ 素体晶粒尺寸.式(4)中的右边第1项的内容 和位错密度p之间有Bailey-Hirsch关系式： 是很复杂的，它包含着除晶界强化作用（化·d) Com=au+aubpin (2) 以外其他所有的强化因素. 式中，0。一位错密度为零时的屈服应力，a一常 就低碳钢的热轧过程而言，作者认为，对式 数，一刚性模量. (4)中的需分2种情况讨论：一种是最终变形 所以，△g=0al-0lo-a4bp2表示位错密 在相变温度之上时的情况；另一种是最终变形 度引起的屈服应力增量.但是，在上述关系式中 在两相区或铁素体区时的情况 很难定量确定显微组织中的位错密度· (1)最终变形在相变温度之上时屈服强度与 位错对金属材料的塑性和韧性的作用是双 显微组织的关系.通常，当最终变形在相变温度 重的.一方面位错的合并以及在障碍处的塞积 (A)之上时，变形后的奥氏体晶粒基本上都发 会促使裂纹形核；另一方面位错在裂纹尖端塑 生了再结晶，室温条件下的力学性能大都由铁 性区内的移动则可以缓解这一区域的应力集 素体晶粒尺寸控制，这时屈服强度可通过下述 中.因而，在讨论位错强化与塑性和韧性的关系 关系式计算： 时，需同时考虑这两方面的影响因素 YS=o+Ek·C+k·dn+op (5) 综上所述，可将各种强化因素对金属材料 式中，k一常数，C一某一成分的固溶量（质量分 强度和塑性的影响总结于表1中 数)，kd2一晶界强化项，。一析出强化项. 表1各种强化因素对强度和塑性的影响 (2)最终变形在两相区或铁素体区时屈服强 Table 1 Influence of factors of strengthening on strength 度与显微组织的关系.当最终变形发生在两相 and plasticity 区或铁素体区时，由于变形后的晶粒未再结晶 强化因素 强度 塑性 或部分再结晶，强化机理就复杂多了，所有变形 间隙强化 +++ 固溶强化 过程中出现的、对屈服强度有贡献的强化项都 置换强化 0 要在模型中予以考虑.除了式()中的强化项外， 大角度晶界 + 0 晶界强化 还要考虑变形过程中出现的亚晶强化和位错强 小角度晶界 + 0 第2相 共格第2相 化.即： +++ 粒子强化非共格第2相 + YS=+Σk·C+kdn+o, (6) 均匀位错密度 ++ 位错强化 式中，k一常数，C一某一成分的固溶量（质量分 不均匀位错密度 + 数)，kd。n一晶界强化项，0。一析出强化，式(6)中 备注：+增加；一减少；0无作用 位错运动时的摩擦阻力。'可表示为： 2组织一力学性能关系网 G0'=goat十do十0sg十0ain (7) 式中，0一抵抗位错运动的纯铁阻力，是纯铁 2.1组织一性能关系的一般表达式 所固有的，可以认为是常数，0一亚晶强化， 理论上说，金属材料的每一力学性能指标 一位错强化. 都是前述显微缺陷组织的参量的函数，因而其 2.3抗拉强度与显微组织的关系 最一般的表达形式为： 屈服强度主要取决于钢中合金元素的固溶 0=f八C,0s,0m,0h,0a,0ey…） (3) 强化以及铁素体的晶界强化，而在抗拉强度与 式中：，一固溶强化，0。一晶界强化，0m一析出强 显微组织的关系式中，除了要考虑固溶强化和 化，0m一相变强化，0一位错强化，0一织构强 铁素体晶界强化外，还要考虑第2相的强度，也 化. 就是说，要综合考虑钢中各相强度的加权平均

V b L 2 4 刘靖 等 : 低 碳钢组 织与力 学性 能关系 当钢中存在有第 2 相 粒子时 , 析出相 的体 积分数越大 , 强化效果越显著 ; 第 2 相粒子弥散 度越大 , 强 化效 果越好 . L S 位错强化 金属 晶体 中的位错是 由相变和 塑性变形 引 人的 , 位错密度越高 , 金属 抵抗塑性变形 的能力 就越大 . 在其他因素 固定时 , 金属的屈服应力几 : 和 位错密度p 之 间有 B ial ey 一 iH r s ch 关 系式 : haOl = 几耐.a 户 .b 尸 ” (2 ) 式 中 , 丙isI 二位错密度为零 时的屈 服应力 , ~ 常 数 , 户一刚性模量 . 所 以 , △a 低 18 : 一 丙isl 。二.a 户 b ,P 12/ 表 示 位 错 密 度引起 的屈服应力增量 . 但是 , 在上述关系式中 很难定量确定 显微组织 中的位错密度.P 位错对金属材料的塑性和韧性 的作用是双 重的 . 一方面位错 的合并 以及在 障碍处 的塞积 会促使裂纹形核 ; 另一方 面位错在裂纹尖端 塑 性 区 内的移动则 可 以 缓解 这一 区 域 的应力 集 中 . 因而 , 在讨论位错强化与塑性和韧性 的关系 时 , 需 同时考虑这两方面 的影响 因素 . 综 上所述 , 可 将各种 强化因 素对金属材 料 强 度和 塑性 的影 响总结 于表 1 中 . 表 1 各种 强化 因素 对强度 和塑性 的影 响 aT b l e 1 I n n u e n c e o f fa e ot 伪 o f s t 汗n g t h e n i n g o n s t er o gt 卜 a n d p l a s it e i yt .2 2 屈 服强度与显微组织 的关 系表达式 大量 实验研 究结 果表明 , 金属材料屈服强 度 ( Y s) 与平均 晶粒直径 (刃之 间的关系可用 H al - P et hc 关 系式描 述 , 即: Y S = 丙+k · d 一 1左 (4 ) 式中 , 伪- 基体 中位错运动时的摩擦 阻力 , 子一铁 素体 晶粒 尺寸 . 式仔)中的右边第 1 项丙 的 内容 是很 复杂的 , 它包含着除 晶界强化作用 k( · d 一 玛 以 外其他 所有 的强化因 素 . 就低碳钢的热轧过程而言 , 作者认 为 , 对式 (4 ) 中的氏 需分 2 种 情况讨 论 : 一种是最终变形 在相变 温度 之上时 的情况 ; 另 一种是最终变形 在两相区 或铁 素体 区时 的情况 . ( l) 最终变形在相变温度之上时屈服强度与 显微组织的关 系 . 通常 , 当最终变形 在相变温度 (A sr) 之上时 , 变形后 的奥 氏体晶粒基本上都发 生了再 结晶 , 室温条件下 的力 学性能大都 由铁 素体晶粒尺寸控制 , 这 时屈服 强度可 通过下述 关 系式计算 : Y S = 丙+ Z k,. C + .k -da ’件` ( 5 ) 强化 因素 强度 + + 十 塑性 固溶强化 间隙强化 置换强化 晶界强化 第 一料-H 2相 粒子强化 位错强化 大角度晶界 小角度晶界 共格第 2 相 非共格第 2相 均匀位错密度 不均匀位错密度 式中 , 凡一常数 , C 一某一成分的 固溶量 (质量分 数) , .k 比 ’ 尼一晶界强化项 , ` 一析出强 化项 . (2 )最终变形在两相 区或铁素体 区时屈服强 度与显微组织的关 系 . 当最终 变形发生在两相 区或铁素体 区时 , 由于 变形后 的晶粒未再结 晶 或部分再结晶 , 强化机理就复杂 多了 , 所有变形 过程 中出现 的 、 对 屈 服强度有贡献 的强化项都 要在模型 中予 以考虑 . 除 了式( 5) 中的强化项外 , 还要考虑变形过程 中出现的亚 晶强化和 位错强 化 . 即 : Y S = 丙年艺么 · C + .k 比 ’叮巧 ( 6 ) 备注 : + 增 加 ; 一 减少 ; 0 无作用 2 组织一力学性能关系` 7月 2 . 1 组织一性能关系的一般表达式 理论 上说 , 金属材料 的每一 力学性 能指标 都是前述显微缺陷组织 的参量 的函数 , 因而其 最一般 的表达形式为 : a = f( as, 几 , 蜘 , 蜘 , hoa ,氏x, … (3 ) 式 中鸿一固溶强化 , 几一 晶界强 化 刀画一析 出强 化 , ` 厂相变强化 , 氏 i厂位错强化 , 氏-x 织构强 化 . 式 中 , 无一常数 , C 一某一成分 的固溶 量(质量 分 数 ) , .k 丈 ’七晶界强化项 , 氏一 析出强化 , 式 ( 6) 中 位错运动 时的摩擦 阻力 伪 ` 可 表示为 : a0 怡氏加. 汁aso +l 凡+ 氏 j . . (7 ) 式 中 , 氏。一抵抗位错运动 的纯铁 阻力 , 是纯铁 所 固 有的 , 可 以认 为是 常数两 .一亚 晶强化 ,几 sl 一位错 强化 . .2 3 抗拉强度与显微组织 的关系 屈服强度 主要取决于钢中合金 元素的固溶 强化 以及铁素体 的晶界强化 , 而在抗拉强 度与 显微组织 的关系式 中 , 除 了要考虑 固溶强化 和 铁素体晶界强化外 , 还要考虑第 2 相的强度 , 也 就是说 , 要综合考虑钢 中各相强度 的加权平均

●210 北京科技大学学报 2002年第2期 其表达式为： 屈服强度模型： TS=f·TS+方·TS, (8) YS=9.29wn+68.96ws+182.13d1n+ 式中，和TS一铁素体相的体积分数和强度5 0.06f6+101.37 (11) 和TS2一第2相的体积分数和强度 抗拉强度模型： 对于低碳钢的抗拉强度来说，在显微组织 TS=86.46w+332.28ws+220.56d1n+ 与性能的关系式中，除了要考虑固溶强化、晶界 0.53f6+302.41 (12) 强化外，还要考虑珠光体体积分数的影响.这 延伸率模型： 样，作者在关系式（④）基础上，提出了低碳钢抗 6=36.90-0.39wM-106ws- 拉强度与固溶强化、晶界强化以及第2相（这里 86.32d12-0.15f (13) 是珠光体体积分数)等影响因素之间的关系式 其中，wM,ws分别为Mn,Si的质量分数，%. 为： TS=+∑k·Ctkd2+o,+k·f6 (9) 4 结论 式中，一珠光体体积分数，k,k,k一系数 在分析钢中各强化因素对低碳钢性能贡献 2.4延伸率与显微组织的关系 的基础上，探讨了化学成分、显微组织等与屈服 从表1中可知，就表征钢材塑性的延伸率 强度、抗拉强度和延伸率的关系，从而提出低碳 而言，强化因素中的间隙固溶强化、第2相析出 钢组织与力学性能间的基本关系式.在这些基 强化以及位错强化都将降低延伸率，而固溶强 本关系式的基础上，通过实验研究获得了低碳 化中的置换固溶强化和晶界强化则对延伸率作 钢显微组织与力学性能关系模型. 用很小或没有作用.因此，作者构造的延伸率 参考文献 ()与显微组织之间的关系式可表示为： 1余德刚，谈育煦.钢的组织强度学M.上海：上海科 6=E-+∑k·C+k·dG+o。-k6 (10) 学技术出版社，1983.12 式中，E一常数，k,k,k一系数 2哈宽富.金属力学性质的微观理论[M.北京：科学出 版社，1983.8 3 试验方案及结果 3毛为民，赵新兵.金属的再结晶与晶粒长大M.北 京：冶金工业出版社，1994.6 在初步建立了显微组织与各强韧性指标的 4 Leslie WC,著.余宗森，谢善骁译.钢的物理冶金学 关系后，有目的地设计有针对性的实验方案，通 M.北京：冶金工业出版社，1988.9 过实验来定量研究组织一性能关系式中各强化 5余德刚，钢的强韧化理论与设计[M,上海：上海交 通大学出版社，1990.4 项的作用，从而确定各关系式中的待定系数 6仲町英治塑性加工FEM之ミx一之3>21世纪 在进行了热模拟、定量金相、透射电镜和材 入)展望[.塑性上加.T.,1994,5:436 料力学性能实验后，将测得显微组织参量与力 7梅本富.铁钢材料)组织办石机械的性质冬予测才 学性能参数对比整理后，引人已建立的显微组 方手法の现状上课题门.铁上钢，1995(3)：1 织与力学性能关系式中进行回归分析，进而获 8赵辉.低碳钢轧后显微组织变化的计算机模拟与性 得了显微组织与材料力学性能关系模型. 能预报[D[博士论文]北京：北京科技大学，1998 Relationship between Microstructure and Properties in Low Carbon Steel LIU Jing,LU Shouli Material Science and Engineering,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT On the basis of theory of steel strengthening,the influence of microstructures on properties in low carbon steel is analyzed.Combined with the condition of production,the relationships between micro- structures and properties in low carbon steel are studied.The formulas which describe these relationships are derives from experiments and regression analysis. KEY WORDS microstructure;property;low carbon steel;strengthen;regression

一 2 10 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 02 年 第 2 期 其表达式 为 : T S = 关 · T S F琪 · T S Z ( 8) 式 中 沂 和T S一铁素体相 的体积分数 和强度抓 和 T S Z一第 2 相 的体积 分数和强 度 . 对于低碳 钢的 抗拉强度 来说 , 在显微组织 与性能的关系式 中 , 除 了要考虑 固溶强化 、 晶界 强化外 , 还要考虑珠 光体体积分数 的影响 . 这 样 , 作者 在关 系式 ( 4) 基础上 , 提 出了 低碳钢抗 拉强 度 与固溶强 化 、 晶界强化 以及第 2 相 (这里 是珠光体 体积分数 ) 等影响 因 素之间 的关 系式 为 : T S 二 氏十 艺ik · C + .k daw 陇+ 几十kj · 再 (9 ) 式 中 , 养一珠光体体 积分数 , k , 无 , 凡一系数 . .2 4 延 伸率与显微组织 的关系 从表 1 中可 知 , 就表征钢 材塑 性 的延伸率 而言 , 强化 因素 中的间隙固溶强化 、 第 2 相析 出 强化 以 及位错强化都 将降低延伸率 , 而 固溶强 化 中的置换 固溶强化和 晶界强化则对延伸率作 用很小 或没有作用 . 因此 , 作 者构造 的延伸率 (司 与显微组 织之 间的关 系式可表示 为 : 占= E 一 十 艺么 · C + .k 浦 l斗巩一凡 · 养 ( 10) 式 中 ,丹一常数 , k , 丸 , kj 一系数 . 屈 服强度模型 : Y S = 9 . 2 9 w 、 + 6 8 . 9 6 w s i+ 18 2 . 13 d 一 ’ 佗 + 0 . 0以 + 10 1 . 3 7 ( 1 1) 抗 拉强 度模型 : T S = 8 6 . 4 6 w M n十 3 3 2 . 2 8 w s , + 2 2 0 . 5 6 d 一 ’ 瓜+ 0 . 5 3再+ 3 0 2 . 4 1 ( 12 ) 延伸率模型 : 占= 3 6 . 9 0 一 0 . 3 9 w M 。 一 10 6 w s * 一 8 6 . 3 2 d 一 ,瓜 一 0 . 1鱿 ( 13 ) 其 中 , w * , w is 分别 为 M n , is 的质量分数 , % . 3 试验方案及结果 19 在初步建立 了显微组织 与各强韧性指标 的 关系后 , 有 目的地设计有针对性 的实验方案 , 通 过实验来定量研究组织一性 能关系式中各强化 项 的作用 , 从 而确定各关 系式 中的待定 系数 . 在进行 了热模拟 、 定量金相 、 透射 电镜和材 料力学性 能实验后 , 将测得显微组 织参量与力 学性能参数 对 比整理后 , 引人 已建 立的显微组 织与力学性 能关系式 中进 行 回归分析 , 进而获 得 了显微组 织与材料力学性 能关系模 型 . R e l a t i o n s h iP b e wt e e n M i e or s如 c t u r e 4 结论 在分析钢 中各强化 因素对低 碳钢性能贡献 的基础上 , 探讨 了化学成分 、 显微组织等与屈服 强度 、 抗拉强度和延伸率的关系 , 从而提 出低碳 钢组织与力学性 能间 的基本关 系式 . 在 这些 基 本关 系式 的基 础上 , 通 过实验研究获 得了低碳 钢显微组织 与力学性能关 系模 型 . 参 考 文 献 1 余德 刚 , 谈育煦 . 钢 的组织 强度 学 [M ] . 上海 : 上海科 学技 术 出版社 , 19 83 . 12 2 哈宽 富 . 金属力 学性 质 的微观理论 [M ] . 北京 : 科学 出 版社 , 19 8 3 . 8 3 毛为 民 , 赵 新兵 . 金属 的再结 晶与 晶粒 长大 [M l . 北 京 : 冶金工 业 出版社 , 19 94 .6 4 eL isl e W C , 著 . 余宗森 , 谢善晓 译 . 钢 的物理冶 金学 〔M ] . 北京 : 冶金 工业 出版社 , 19 8 .8 9 5 余德 刚 . 钢 的强 韧化 理论与设计 [M ] . 上海 : 上海交 通 大学 出版社 , 19 90 .4 6 仲盯英治 . 塑性加 工 F E M 夕 三工 卜 一夕 日 夕 21 世纪 、 刃展望 [J . 塑性 巴加 工 , 19 94 , 5 : 4 36 7 梅 本 富 . 铁钢 材料 内组织 力 、 乙机械的性 质 吞予 测寸 为手 法刃 现状 占课题 [IJ . 铁 七钢 , 1 9 95( 3 ) : 1 8 赵辉 . 低碳 钢 轧后显 微组 织变化 的计算机 模拟 与性 能 预报 [D :][ 博士论 文 ] . 北京: 北京 科技大学 , 19 98 an d P or P e rt i e s i n L o w C a r b o n S t e e l LI U iJ ng, L U hS o ul i M aet r ial S e i e n e e an d E n g i n e e r ign , U S T B e ij in g , B e ij in g 1 0 0 0 8 3 , Ch i n a A B S T R A C T O n ht e b a s i s o f ht e o yr o f s t e e l s tr e n hgt e n i n g , ht e i n fl u e n e e o f m i c r o s t ur c trU e s o n rP o Pe rt i e s i n l o w c a r b o n s t e e l 1 5 an a l y z e d . C o m b i n e d w iht ht e e on d it i o n o f P r o d u e t i o n , ht e r e l at i o n s h iPs b e wt e e n m i e r o - s trU e trU e s a n d Pr op e rt i e s in l ow e abr o n s t e e l ar e s tU d i e d . T h e fo mr ul a s w h i e h d e s e r ib e ht e s e r e l at i o n s h 1Ps aer d e r i v e s for m e x P e r im e nt s an d r e gr e s s ion an a l y s i s . K E Y WO R D S m i e r o s trU e ut r e ; Pr op e yrt ; l o w e a r b o n s t e e l: s tr e n g th e n : r e 盯e s s i o n