發(fā)布時(shí)間：2022-12-11 11:55

　　2Cr13不銹鋼是一種應(yīng)用極為廣泛的高鉻馬氏體不銹鋼,由于性能良好而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,同時(shí)承受著海水腐蝕及循環(huán)載荷的交互作用,極易發(fā)生腐蝕疲勞失效和以點(diǎn)蝕為主的局部腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)金屬材料的疲勞壽命及抗腐蝕性能與材料的微觀組織和表面性能息息相關(guān)。激光沖擊強(qiáng)化,也稱激光噴丸,是一種新型的表面強(qiáng)化方法,能夠在材料表面誘導(dǎo)高幅殘余壓應(yīng)力并使表層晶粒納米化,有效提高材料的抗腐蝕性能。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）研究了不同層數(shù)激光沖擊強(qiáng)化對(duì)2Cr13馬氏體不銹鋼表面微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的影響規(guī)律:激光沖擊強(qiáng)化后2Cr13不銹鋼表層產(chǎn)生了高密度位錯(cuò),晶粒邊界處產(chǎn)生大量的納米析出相,馬氏體板條明顯細(xì)化,并且細(xì)化程度與激光沖擊層數(shù)成正比,位錯(cuò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。激光沖擊強(qiáng)化后,2Cr13不銹鋼的顯微硬度值和表面粗糙度明顯增加,并與沖擊層數(shù)成正比。激光沖擊強(qiáng)化誘導(dǎo)材料表層晶粒細(xì)化及機(jī)械性能的提升為材料抗腐蝕性能提升的研究提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。（2）研究了不同能量激光沖擊強(qiáng)化和不同pH值腐蝕溶液對(duì)2Cr13不銹鋼抗腐蝕疲勞性能的影響:試樣的腐蝕疲勞壽命與腐蝕溶液的pH值成正比,而腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率與之成反... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 馬氏體不銹鋼的應(yīng)用
    1.2 不銹鋼表面處理技術(shù)
        1.2.1 傳統(tǒng)表面處理技術(shù)
        1.2.2 激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)
    1.3 本課題相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光沖擊強(qiáng)化對(duì)材料抗腐蝕性能研究現(xiàn)狀
        1.3.2 激光沖擊強(qiáng)化不銹鋼微觀組織及表面性能的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究意義和主要研究內(nèi)容
    本文研究內(nèi)容得到以下基金資助
第二章 激光沖擊強(qiáng)化對(duì)2Cr13 不銹鋼微觀組織和表面性能的影響
    2.1 引言
    2.2 試樣制備
    2.3 試驗(yàn)設(shè)備和測試方法
        2.3.1 組織分析測試方法
        2.3.2 表面性能分析測試方法
    2.4 激光沖擊強(qiáng)化表面微觀組織變化分析
        2.4.1 金相組織變化
        2.4.2 TEM結(jié)構(gòu)分析
    2.5 激光沖擊強(qiáng)化表面性能分析
        2.5.1 顯微硬度
        2.5.2 表面粗糙度
    2.6 本章小結(jié)
第三章 激光沖擊強(qiáng)化2Cr13 不銹鋼抗腐蝕疲勞性能研究
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)材料及試樣制備
    3.3 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
    3.4 微觀性能檢測
        3.4.1 殘余應(yīng)力測試
        3.4.2 斷口形貌及成分測試
    3.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.5.1 腐蝕疲勞試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.5.2 激光沖擊強(qiáng)化殘余應(yīng)力分析
        3.5.3 腐蝕疲勞斷口形貌分析
        3.5.4 腐蝕機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 激光沖擊強(qiáng)化2Cr13 不銹鋼抗電化學(xué)腐蝕性能研究
    4.1 引言
    4.2 試樣制備及試驗(yàn)方法
        4.2.1 試樣制備
        4.2.2 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 腐蝕形貌及成分測試
    4.3 電化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 開路電壓
        4.3.2 極化曲線
        4.3.3 阻抗譜曲線
        4.3.4 腐蝕形貌分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬
    5.1 激光沖擊強(qiáng)化2Cr13 不銹鋼模型的建立
        5.1.1 材料的本構(gòu)模型
        5.1.2 有限元網(wǎng)格的劃分
        5.1.3 沖擊波的加載
        5.1.4 分析步的求解時(shí)間
    5.2 殘余應(yīng)力模擬結(jié)果
        5.2.1 不同沖擊能量模型表面殘余應(yīng)力分布
        5.2.2 激光沖擊強(qiáng)化后表面塑性變形結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海水環(huán)境中不銹鋼腐蝕疲勞裂紋研究進(jìn)展[J]. 劉海定,王東哲,王春光,常亮.  全面腐蝕控制. 2017(04)
[2]多次激光沖擊強(qiáng)化對(duì)ЭП866馬氏體不銹鋼組織及殘余應(yīng)力的影響[J]. 張青來,趙博,張冰昕,李興成,劉惠.  中國激光. 2016(11)
[3]噴丸對(duì)預(yù)腐蝕后鋁合金疲勞性能的影響[J]. 鄧紅華,夏琴香,程秀全,任艷萍.  表面技術(shù). 2016(01)
[4]激光沖擊對(duì)K403鎳基合金高溫疲勞性能和斷口形貌的影響[J]. 羅思海,何衛(wèi)鋒,周留成,賴志林,柴艷,何光宇.  中國激光. 2014(09)
[5]機(jī)械研磨處理AZ91D鎂合金表面晶粒細(xì)化研究[J]. 韓寶軍,何瓊,楊妙.  表面技術(shù). 2014(04)
[6]激光沖擊次數(shù)對(duì)1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼高周疲勞性能的影響[J]. 汪誠,賴志林,何衛(wèi)鋒,薛彥慶,周留成.  中國激光. 2014(01)
[7]熱處理和激光沖擊對(duì)2Cr13馬氏體不銹鋼沖擊韌性的影響[J]. 馮愛新,周鵬程,聶貴鋒,王俊偉,韓振春,施芬,李彬.  中國激光. 2012(08)
[8]2Cr13鋼的疲勞裂紋萌生與擴(kuò)展行為[J]. 劉曉燕,何曉梅,董潔.  熱加工工藝. 2012(02)
[9]激光沖擊強(qiáng)化提高壓氣機(jī)葉片疲勞性能研究[J]. 何衛(wèi)鋒,李應(yīng)紅,李偉,李玉琴,李啟鵬.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(07)
[10]環(huán)境因素對(duì)質(zhì)量量值傳遞準(zhǔn)確性的影響[J]. 李秋紅,楊瑩.  河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]激光沖擊強(qiáng)化AZ31鎂合金的腐蝕性能研究[D]. 李興成.江蘇大學(xué) 2014
[2]腐蝕疲勞點(diǎn)蝕演化與裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究[D]. 黃小光.上海交通大學(xué) 2013
[3]不銹鋼焊接件激光沖擊波強(qiáng)化抗氣蝕工藝及機(jī)理研究[D]. 張磊.江蘇大學(xué) 2013
[4]激光沖擊不銹鋼抗腐蝕性能及微觀強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 羅開玉.江蘇大學(xué) 2012

碩士論文
[1]激光沖擊對(duì)2Cr13不銹鋼表面性能和腐蝕疲勞裂紋萌生的影響[D]. 柴卿鋒.江蘇大學(xué) 2018
[2]耐熱馬氏體不銹鋼ЭП866激光沖擊強(qiáng)化組織與性能研究[D]. 鮑士喜.江蘇大學(xué) 2016
[3]模擬深海環(huán)境下不銹鋼點(diǎn)蝕性能研究[D]. 鄭家青.江蘇科技大學(xué) 2011
[4]一種新型含氮馬氏體不銹鋼熱處理及性能研究[D]. 支衛(wèi)軍.東北大學(xué) 2011
[5]激光沖擊Fe-Ni合金殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬[D]. 武敬偉.江蘇大學(xué) 2007



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