發(fā)布時間：2020-06-21 20:11

【摘要】： 本文采用熱力學(xué)計算軟件Thermo-Calc,以瑞典熱作模具鋼HOTVAR的成分和性能為主要參考,通過控制各種碳化物的含量和各相轉(zhuǎn)變溫度,設(shè)計了新型Fe-Mo-Cr-V-Nb系熱強耐蝕鋼的合金成分。研究了鉻、鉬、鈮、鎳含量變化對鋼中α-γ轉(zhuǎn)變及各種碳化物含量變化的影響;試驗研究了熱處理工藝對熱強耐蝕鋼微觀組織、力學(xué)性能、耐蝕性能的影響,確定最佳熱處理工藝。利用金相顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)分析測試手段對新型熱強耐蝕鋼的微觀組織進行表征,并利用萬能電子拉伸機,沖擊試驗機對力學(xué)性能進行測試。 通過平衡相圖計算建立了新型熱強耐蝕鋼中Cr、Mo、Nb、Ni含量與奧氏體、鐵素體和碳化物的含量及轉(zhuǎn)變溫度之間的定量關(guān)系,設(shè)計了各合金元素的含量范圍,并依據(jù)平衡相圖初步制定熱處理工藝:奧氏體化溫度約為1100℃,在560℃左右回火時,可得到馬氏體+MC+M6C+M23C6+殘余奧氏體的組織。 研究了熱處理工藝對新型熱強耐蝕鋼組織和硬度的影響,從而確定了該鋼種的熱處理工藝。結(jié)果表明,在1000℃~1200℃淬火時,晶粒尺寸隨溫度的升高而逐漸增大,基體組織為板條馬氏體。當淬火溫度高于1160℃時,晶粒出現(xiàn)異常長大現(xiàn)象。在該溫度區(qū)間,淬火硬度隨溫度的升高而先升高后降低,總體變化范圍50~56HRC,在1120℃淬火時硬度達到極大值,約為56HRC。淬火溫度在1050℃~1200℃間時,試驗鋼的紅硬性較好,變化范圍在49~51HRC之間,在1080℃時紅硬性最高,51HRC左右。回火工藝研究發(fā)現(xiàn),試驗鋼經(jīng)1120℃淬火后,隨著回火時間的延長硬度逐漸下降,在580℃回火2~3h時出現(xiàn)明顯的二次硬化現(xiàn)象;隨著回火溫度的升高,硬度整體呈逐漸下降的趨勢。在540~600℃回火時,碳化物Cr23C6,Cr7C3,NbC,VC和Mo2C等均勻、彌散的分布在基體上。 確定的最佳熱處理工藝為1120℃油淬,580℃回火,回火時間為2小時。在該工藝下獲得的力學(xué)性能為:拉伸強度σb 2067MPa,屈服強度σs 1568 MPa,延伸率δ10 8.1%,斷面收縮率ψ17.0%,沖擊功Akv 7.9J。在5.0%NaCl溶液進行失重腐蝕試驗,得到腐蝕速率為0.04mm/y~0.07 mm/y;在3.5%的NaCl中進行電化學(xué)腐蝕測試,得出腐蝕速率在0.06mm/y~0.09mm/y,根據(jù)國家標準該鋼種耐蝕等級為4~5級,評定結(jié)果為耐蝕。因此,該鋼種在NaCl腐蝕環(huán)境中耐蝕。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG142.7

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 馬健;新型Half-Heusler化合物基熱電材料計算設(shè)計及其熱電效應(yīng)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2724577