THÔNG TIN TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Họ và tên tác giả: Trần Công Thức
Đề tài luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ gia công cơ – nhiệt đến tổ chức và cơ tính của thép song pha được luyện từ sắt xốp”
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Khí
Mã số : 9.52.01.03
Cơ sở đào tạo : Học viện Kỹ thuật Quân sự
Cán bộ hướng dẫn :
PGS.TS Đinh Bá Trụ
PGS.TS Nguyễn Trường An
Tóm tắt những đóng góp mới của luận án
1. Thép AHSS – DP là sản phẩm của cách mạng CN 4.0 về luyện kim, được luyện từ sắt xốp – Sắt hoàn nguyên trực tiếp (DRI), và tinh luyện ngoài lò, có thành phần hóa học rất cơ bản C, Mn, Si, nhưng có hàm lượng tạp chất rất thấp, nhất là P và S%; thép được biến dạng và xử lý nhiệt đặc biệt để cho tổ chức 2 pha ferit và mactenxit, các pha có tỷ phần thể tích nhất định và nhất là kích thước hạt M cỡ 5-10µm. Thép vừa có độ bền cao vừa có tính dẻo tốt, so với mác thép HSLA có thành phần tương tự. Thép đang được ứng dụng sản xuất các khung dầm ô tô, cho phép chịu lực lớn hơn, giảm nhẹ khối lượng xe, tăng tính an toàn cho xe và góp phần hạ giá thành.
2. Luận án nghiên cứu mác thép DP780, nấu luyện từ sắt xốp MIREX, tinh luyện trong lò VIM-300. Thành phần hóa học được khống chế thép theo ASTM. Phôi thép được rèn – cán từ $250mm xuống 14mm để làm mẫu thí nghiệm về tổ chức và cơ tính. Đã sử dụng phương pháp QHTN xác định số lượng thí nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm.
Để khống chế thành phần pha, tỷ phần pha và độ lớn hạt các pha, mẫu thép được xử lý nhiệt đặc biệt: nung trong vùng nhiệt độ 2 pha giữa Acı – Acs (740-780°C), giữ nhiệt để đủ chuyển biến peclit thành Ô và bảo đảm độ lớn hạt F và Ô nhỏ; nguội nhanh để Ô chuyển biển thành M.
Bằng phương pháp kim tương, xác định được độ lớn hạt, tỷ phần các pha;
Bằng phương pháp TGA xác định được các nhiệt độ tới hạn cho xử lý nhiệt;
Bằng phương pháp thử kéo, xác định được các chỉ tiêu cơ tính…
Bằng phương pháp toán học thống kê, xử lý số liệu về cơ tính, xây dựng các hàm hồi quy và các biểu đồ dùng phân tích các quy luật quan hệ giữa các thông số công nghệ đến độ lớn hạt, tỷ phần các pha, đồng thời quan hệ giữa thông số công nghệ với các chỉ tiêu cơ học của thép.
Đã sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp với các phần mềm công nghiệp bổ trợ.
3. Những đóng góp mới của Luận án:
a. Về khoa học:
– Đã thiết lập được quy luật quan hệ giữa 3 thông số công nghệ với tổ chức của thép DP, thông qua 3 hàm hồi quy về thông số công nghệ với độ lớn hạt F và M và tỷ phần pha M, và thiết lập được quy luật quan hệ giữa 3 thông số công nghệ với 5 chỉ tiêu cơ tính: giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài, chỉ số hấp thụ năng lượng PSE, độ thắt tỷ đối.
– Nhờ các hàm mục tiêu, xác định được các giá trị tối ưu tuyệt đối, đồng thời sửdụng phần mềm xác định vùng biển thiên công nghệ tối ưu cho các chỉ tiêu cơ tính;
– Đã thiết lập quy luật quan hệ giữa giới hạn bền và độ giãn dài, tìm ra quy luật quan hệ tính năng vừa bền vừa dẻo, tương ứng với các thông số công nghệ xử lý nhiệt.
b. Về thực tiễn: Đã khẳng định tính ưu việt của thép DP vừa có độ bền cao và vừa tính dẻo tốt. Đã tạo thép có tổ chức hai pha F và M, có độ lớn hạt nhỏ min d < 17µm, d < 10µm, có tỷ phần pha VM 15 + 35%, có pha M tăng bền phân bố đều giữa các hạt F. Nhờ khống chế được các thông số công nghệ và điều khiển được sự hình thành tổ chức, nên thép DP nghiên cứu đã đạt giới hạn bền cao từ 625 + 819MPa, độ giãn dài từ 17÷27%, tương ứng với các chỉ tiêu theo ASTM, theo yêu cầu.
Đồng thời, đưa ra quan hệ giới hạn bên – độ giãn dài xác định được 3 vùng TSCN tối ưu: Vùng 1 có độ bền siêu bền R = 700 + 820MPa và tính dẻo tốt A = 17 + 20%; vùng 3 có độ bền cao 600 – 700MPa với tính dẻo cao với độ giãn dài từ 24 + 28%; vùng trung gian 2 đồng thời có độ bền cao 600 – 700MPa và tính dẻo tốt có độ giãn dài 20 + 24%. Có thể sử dụng các kết quả này phục vụ cho các nhà công nghệ thiết lập các quy trình công nghệ khi cần có độ dẻo tốt để biến dạng tạo hình hay khi cần độ bền cao để sử dụng, theo yêu cầu.
Kết quả nghiên cứu đã mở ra hướng mới cho việc sản xuất phôi thép DP phục vụ cho kinh tế và quốc phòng, thay thế phôi thép nhập ngoại.
