基于σ相的2205雙相不銹鋼細(xì)化晶粒的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 08:49
雙相不銹鋼(The duplex stainless steel,DSS)因其優(yōu)異的耐腐蝕性和力學(xué)性能,成為與奧氏體型、鐵素體型不銹鋼并列的一類不銹鋼,已被公認(rèn)為21世紀(jì)的主流不銹鋼種,目前正越來越多地用于化學(xué)、石化、造紙和石油等工業(yè)。2205型雙相不銹鋼是雙相不銹鋼中應(yīng)用最普遍的一種鋼種。但是,這類雙相不銹鋼在制造和焊接過程中往往會(huì)因?yàn)闊崽幚砉に嚥划?dāng)導(dǎo)致δ鐵素體粗大,使鋼的性能惡化,直接影響它的質(zhì)量和安全可靠性。因此,對(duì)雙相不銹鋼特別是2205雙相不銹鋼進(jìn)行晶粒細(xì)化方法的探討,已成為該類鋼實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要研究方向。本文基于Cr-Ni不銹鋼中存在兩種物相轉(zhuǎn)變:δ→γ+σ(σ化時(shí)效反應(yīng))和γ+σ→δ(反σ化固溶反應(yīng)),進(jìn)行了細(xì)化晶粒的研究,設(shè)計(jì)了對(duì)原材料首先進(jìn)行預(yù)先固溶處理,隨后σ化時(shí)效處理以及最終固溶處理的“三步法細(xì)晶強(qiáng)化”熱處理工藝,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析儀(XRD)等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,通過拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)等方法研究了2205型雙相不銹鋼試樣在預(yù)先固溶處理、σ化時(shí)效處理和最終固溶處理三個(gè)工藝階段的物相組成和組織性能的變化規(guī)律,得...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼鐵材料強(qiáng)度的發(fā)展Fjg.l.2Thedeve.oPmentofthesteels’strength
用金屬材料組織的最重要、最基本的方法。通常鋼鐵材料的晶粒直徑約為數(shù)百林m至10林m。目前,實(shí)際應(yīng)用的成塊材料可獲得的最細(xì)鐵素體組織約為5林m。如圖1.3所示,獲得細(xì)晶的方法有:利用相變和再結(jié)晶的熱處理(或形變熱處理),鋼液超速急冷,機(jī)械合金化(或機(jī)械碾磨),超細(xì)粒子燒結(jié),以及非晶晶體化等特殊工藝方法。但是后面幾種方法可以獲得納米尺度的超細(xì)組織,但受形狀限制,目前尚難以生產(chǎn)出大型結(jié)構(gòu)材料。
圖1.5通過形核和核長(zhǎng)大進(jìn)行相變和再結(jié)晶的過程 F19.1.5CausesofPhasetransformingandreerystallizing相變、再結(jié)晶細(xì)化晶粒的原理如圖1.5所示,擴(kuò)散型相變和再結(jié)晶等通過原子擴(kuò)散發(fā)生的固態(tài)反應(yīng)是通過新相形核和隨后的核長(zhǎng)大進(jìn)行的。反應(yīng)結(jié)束后,在高溫長(zhǎng)時(shí)間停留,會(huì)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大。因此,為通過相變和再結(jié)晶獲得細(xì)晶,必須使反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)的組織盡量細(xì)小,并盡可能抑制隨后的晶粒長(zhǎng)大。1.5.3.1相變、再結(jié)晶結(jié)束后的晶粒大小及其細(xì)化方法在反應(yīng)依靠新相形核和核長(zhǎng)大進(jìn)行的情況下相變(再結(jié)晶)剛結(jié)束時(shí)的晶粒大小決定于形核速率I和核長(zhǎng)大速率G。例如,反應(yīng)按x=l一exp(一(汀/3)IG,T‘)(Johnson一Mehl一Avrami)(l一6)式進(jìn)行時(shí),反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)的平均粒徑d可以下式表示陰l:d一 0.9l(G/川(l一7)式(l一7)表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同冷卻速度下雙相不銹鋼δ/γ相變過程的原位觀察[J]. 周磊磊,林大為,周燦棟,王成全,宋洪偉. 上海金屬. 2007(03)
[2]高速船用高強(qiáng)度雙相不銹鋼[J]. 陳國(guó)虞,周金鴻. 熱處理. 2006(04)
[3]AISI 304不銹鋼加熱過程中高溫δ相形核與生長(zhǎng)的原位觀察[J]. 梁高飛,王成全,方園. 金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[4]鎳價(jià)還會(huì)繼續(xù)上漲[J]. 登高. 世界有色金屬. 2005(02)
[5]00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼熱加工性能的試驗(yàn)研究[J]. 舒先進(jìn),張淑琴,宋志剛. 鋼管. 2004(06)
[6]形變誘導(dǎo)析出在SAF2205超塑組織細(xì)化中的作用[J]. 張沛學(xué),任學(xué)平,謝建新,王偉. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
[7]雙相不銹鋼SAF2205的性能及其應(yīng)用前景[J]. 宣征南,陳克復(fù). 中華紙業(yè). 2002(09)
[8]低碳鋼中納米尺度沉淀相的透射電子顯微術(shù)研究(英文)[J]. 柳得櫓,王元立,霍向東,陳南京,邵偉然. 電子顯微學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]0Cr17 Mn14 Mo2N雙相不銹鋼組織與性能的關(guān)系[J]. 毛萍莉,蘇國(guó)躍,楊柯. 金屬熱處理學(xué)報(bào). 2001(03)
[10]雙相不銹鋼固溶處理對(duì)組織和性能的影響[J]. 李文達(dá). 特殊鋼. 1994(04)
本文編號(hào):3580416
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼鐵材料強(qiáng)度的發(fā)展Fjg.l.2Thedeve.oPmentofthesteels’strength
用金屬材料組織的最重要、最基本的方法。通常鋼鐵材料的晶粒直徑約為數(shù)百林m至10林m。目前,實(shí)際應(yīng)用的成塊材料可獲得的最細(xì)鐵素體組織約為5林m。如圖1.3所示,獲得細(xì)晶的方法有:利用相變和再結(jié)晶的熱處理(或形變熱處理),鋼液超速急冷,機(jī)械合金化(或機(jī)械碾磨),超細(xì)粒子燒結(jié),以及非晶晶體化等特殊工藝方法。但是后面幾種方法可以獲得納米尺度的超細(xì)組織,但受形狀限制,目前尚難以生產(chǎn)出大型結(jié)構(gòu)材料。
圖1.5通過形核和核長(zhǎng)大進(jìn)行相變和再結(jié)晶的過程 F19.1.5CausesofPhasetransformingandreerystallizing相變、再結(jié)晶細(xì)化晶粒的原理如圖1.5所示,擴(kuò)散型相變和再結(jié)晶等通過原子擴(kuò)散發(fā)生的固態(tài)反應(yīng)是通過新相形核和隨后的核長(zhǎng)大進(jìn)行的。反應(yīng)結(jié)束后,在高溫長(zhǎng)時(shí)間停留,會(huì)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大。因此,為通過相變和再結(jié)晶獲得細(xì)晶,必須使反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)的組織盡量細(xì)小,并盡可能抑制隨后的晶粒長(zhǎng)大。1.5.3.1相變、再結(jié)晶結(jié)束后的晶粒大小及其細(xì)化方法在反應(yīng)依靠新相形核和核長(zhǎng)大進(jìn)行的情況下相變(再結(jié)晶)剛結(jié)束時(shí)的晶粒大小決定于形核速率I和核長(zhǎng)大速率G。例如,反應(yīng)按x=l一exp(一(汀/3)IG,T‘)(Johnson一Mehl一Avrami)(l一6)式進(jìn)行時(shí),反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)的平均粒徑d可以下式表示陰l:d一 0.9l(G/川(l一7)式(l一7)表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同冷卻速度下雙相不銹鋼δ/γ相變過程的原位觀察[J]. 周磊磊,林大為,周燦棟,王成全,宋洪偉. 上海金屬. 2007(03)
[2]高速船用高強(qiáng)度雙相不銹鋼[J]. 陳國(guó)虞,周金鴻. 熱處理. 2006(04)
[3]AISI 304不銹鋼加熱過程中高溫δ相形核與生長(zhǎng)的原位觀察[J]. 梁高飛,王成全,方園. 金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[4]鎳價(jià)還會(huì)繼續(xù)上漲[J]. 登高. 世界有色金屬. 2005(02)
[5]00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼熱加工性能的試驗(yàn)研究[J]. 舒先進(jìn),張淑琴,宋志剛. 鋼管. 2004(06)
[6]形變誘導(dǎo)析出在SAF2205超塑組織細(xì)化中的作用[J]. 張沛學(xué),任學(xué)平,謝建新,王偉. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
[7]雙相不銹鋼SAF2205的性能及其應(yīng)用前景[J]. 宣征南,陳克復(fù). 中華紙業(yè). 2002(09)
[8]低碳鋼中納米尺度沉淀相的透射電子顯微術(shù)研究(英文)[J]. 柳得櫓,王元立,霍向東,陳南京,邵偉然. 電子顯微學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]0Cr17 Mn14 Mo2N雙相不銹鋼組織與性能的關(guān)系[J]. 毛萍莉,蘇國(guó)躍,楊柯. 金屬熱處理學(xué)報(bào). 2001(03)
[10]雙相不銹鋼固溶處理對(duì)組織和性能的影響[J]. 李文達(dá). 特殊鋼. 1994(04)
本文編號(hào):3580416
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