高氮奧氏體不銹鋼第二相力學(xué)性能韌脆轉(zhuǎn)變論文

1、高氮奧氏體不銹鋼顯微組織及力學(xué)性能的研究【摘要】 不銹鋼自從問世以來就受到人們的青睞,然而不銹鋼的生產(chǎn)中需要大量的鎳,而世界鎳資源儲(chǔ)藏量不足以滿足人們對(duì)不銹鋼的需求量。高氮奧氏體不銹鋼(以下簡(jiǎn)稱高氮鋼)的問世解決了這一問題,它是一種資源節(jié)約型不銹鋼,利用氮、錳等元素部分取代或完全取代鎳來節(jié)約鎳元素。氮是一種強(qiáng)烈奧氏體穩(wěn)定化元素,少量的氮即可以達(dá)到穩(wěn)定奧氏體的作用。碳、氮共同作用可以大幅度提高高氮鋼強(qiáng)度,對(duì)室溫的韌性影響不大,并且材料的耐局部腐蝕性有所提高。國內(nèi)近幾年已經(jīng)開始生產(chǎn)高氮鋼,目前生產(chǎn)應(yīng)用最多的是發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鋼Cr18Mn18N。但是高氮鋼在生產(chǎn)和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)很多問題,例如氮的加入非常困難

2、,氮對(duì)材料韌性的影響,高氮奧氏體不銹鋼中溫敏化,高溫析出第二相,以及低溫出現(xiàn)的韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象等。本文將針對(duì)高氮鋼鑄錠組織性能、高溫?zé)崴苄?、第二相析出?guī)律做系統(tǒng)的研究,另外探索了高氮鋼低溫韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。研究結(jié)果表明：1.Cr-Mn-N系高氮鋼鑄錠晶粒粗大,認(rèn)為是Mn含量過高,C、N原子擴(kuò)散速度快導(dǎo)致高溫下晶粒長大迅速。感應(yīng)爐熔煉鑄錠中枝晶偏析嚴(yán)重,晶間偏聚較多的Cr、Mn、C、Si原子,但未見N原子的偏聚。電渣重熔雖然可以改善該鋼種的成分偏析和組織不. 更多還原【Abstract】 Stainless steel is very popular since its inception,

3、but the production of stainless steel needs a large number of nickel, and the world nickel resources reserves is insufficient to meet the demand of stainless steel. High nitrogen austenitic stainless steel (hereinafter referred to as the advent of high nitrogen steel) solved this problem, it is a ki

4、nd of resource conservation stainless steel which use nitrogen, Mn partly displaced or completely replaced the nickel to save nickel element. Nitro. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 高氮奧氏體不銹鋼； 第二相； 力學(xué)性能； 韌脆轉(zhuǎn)變； 【Key words】 high nitrogen stainless steel； second phase； mechanical property； the ductile to brittle transit

5、ion； 摘要 3-6 ABSTRACT 6-9 第一章 緒論 14-28 1.1 本課題研究的意義 14-15 1.2 高氮鋼國內(nèi)外發(fā)展過程及現(xiàn)狀 15-16 國外高氮鋼發(fā)展過程及現(xiàn)狀 15-16 國內(nèi)高氮鋼發(fā)展過程及現(xiàn)狀 16 1.3 高氮鋼的分類 16-17 1.4 高氮鋼合金元素的作用 17-21 氮在高氮鋼中的作用 17-19 鉻在不銹鋼中的作用 19-20 鎳在不銹鋼中的作用 20 碳在不銹鋼中的作用 20 錳在不銹鋼中的作用 20 鉬在高氮鋼中的作用 20-21 其他合金元素在高氮鋼中的作用 21 1.5 高氮鋼的力學(xué)性能 21-23 高氮奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度 22 高氮奧氏體不銹

6、鋼的韌性 22-23 1.6 高氮奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能 23 1.7 本文研究的內(nèi)容及目的 23-25 參考文獻(xiàn) 25-28 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法 28-36 2.1 實(shí)驗(yàn)材料 28 2.2 高氮鋼高溫?zé)崮M實(shí)驗(yàn) 28-31 試樣制備及實(shí)驗(yàn)設(shè)備 28-30 實(shí)驗(yàn)方案 30-31 2.3 常溫拉伸實(shí)驗(yàn) 31-32 2.4 低溫韌脆轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn) 32-33 2.5 實(shí)驗(yàn)分析方法 33-34 顯微組織分析(OM) 33 掃描(SEM)和能譜分析(EDS) 33 X射線衍射分析(XRD) 33 透射分析(TEM) 33-34 2.6 小結(jié) 34-35 參考文獻(xiàn) 35-36 第三章 Cr18Mn1

7、8N高氮鋼鑄錠組織的研究 36-42 3.1 高氮鋼顯微組織 36-37 3.2 鑄錠組織的線掃描分析 37-39 3.3 鑄錠組織的TEM分析 39-40 3.4 小結(jié) 40-41 參考文獻(xiàn) 41-42 第四章 Cr18Mn18N高氮鋼高溫?zé)崴苄约肮倘軠囟葘?duì)力學(xué)性能的影響 42-56 4.1 熱模擬 42-45 真空感應(yīng)爐和電渣重熔熱模擬后的拉伸曲線 42-43 延伸率以及斷面收縮率 43-45 4.2 固溶溫度高氮鋼室溫力學(xué)性能的影響 45-47 4.3 斷口形貌 47-51 宏觀斷口形貌 47-48 斷口掃描 48-51 4.4 顯微組織 51-52 4.5 小結(jié) 52-54 參考文獻(xiàn) 54-56 第五章 Cr18Mn18N高氮鋼第二相析出規(guī)律的研究 56-70 5.1 相圖分析 56-57 5.2 高氮鋼顯微組織變化 57-58 5.3 掃描電鏡及能譜分析 58-61 5.4 XRD衍射物相分析 61-63 5.5 磁性變化規(guī)律 63-64 5.6 EPMA元素分布分析 64-67 5.7 小結(jié) 67-6