Ni系低溫鋼在過去50年里被廣泛應(yīng)用于制備各種低溫容器。近年來,由于國際上Ni礦產(chǎn)資源日益緊缺,且Ni合金成本居高不下,“節(jié)Ni化”和“無Ni化”成為Ni系低溫鋼發(fā)展的必然趨勢。2015年,韓國浦項制鐵研發(fā)的極低溫用高錳奧氏體低溫鋼己被成功應(yīng)用于LNG儲罐上,相比之下,我國自主研發(fā)的無Ni低溫鋼還存在屈服強度低、低溫韌性差、性能各向異性等問題。本文基于超低碳、高錳、中鋁的成分設(shè)計思路,開發(fā)出了一種強度高、塑性好,同時具有良好低溫韌性的Fe-Mn-Al系輕質(zhì)低溫鋼。通過熱變形行為以及熱處理工藝研究掌握了實驗鋼的組織與性能的調(diào)控技術(shù),并揭示了實驗鋼在室溫和-196℃下的塑性變形機制及強韌化機理。總結(jié)如下:綜合考慮合金元素對相組成、變形機制、力學(xué)性能及密度的影響,設(shè)計并制備了 Fe-24.4Mn-4.04AI-0.057C 和 Fe-26.0Mn-6.20AI-0.050C兩種輕質(zhì)低溫鋼。對兩種實驗鋼的相變點、密度、層錯能進(jìn)行了計算與測量,結(jié)果表明:Fe-24.4Mn-4.04Al-0.057C鋼在560.5～1238.9℃為奧氏體相區(qū),其室溫組織為單相奧氏體,密度為7.19g/cm3,相對...

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-I逆轉(zhuǎn)奧氏體的TEM形貌(:)明場像;(b)暗場像;(c)電子衍射花樣

ａｓｅｕ??圖２－２?３％Ｃｕ的加入對９％Ｎｉ鋼逆轉(zhuǎn)奧氏體含量與強度的影響??另一種解釋是在斷裂過程中發(fā)生形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，即局部相變誘發(fā)??塑性。在裂紋前面的塑性區(qū)中，機械力誘導(dǎo)逆轉(zhuǎn)奧氏體相變成為馬氏體，吸??，，止

圖２－２?３％Ｃｕ的加入對９％Ｎｉ鋼逆轉(zhuǎn)奧氏體含量與強度的影響??另一種解釋是在斷裂過程中發(fā)生形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，即局部相變誘發(fā)??塑性

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圖２－３?７％Ｎｉ鋼與９％Ｎｉ鋼的（ａ）逆轉(zhuǎn)奧氏體含量及（ｂ）力學(xué)性能對比??

鋼化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝的研究發(fā)現(xiàn)，含有較低Ｓｉ和Ｃｒ含量的７％Ｎｉ鋼，通??過ＴＭＣＰ工藝配合兩相區(qū)二次淬火，可使室溫組織中獲得更多的逆轉(zhuǎn)奧氏體，??使力學(xué)性能達(dá)到與９％Ｎｉ鋼相當(dāng)?shù)乃�，而合金成本降低１０％以上，如圖２－３??所示。其原理是少量的Ｓｉ能讓焊縫及熱影響區(qū)的組織在沒有....

圖２－４層錯能對高錳奧氏體低溫鋼變形機制的影響??

利用動態(tài)壓縮試驗研究了?２２Ｍｎ、２４Ｍｎ、２６Ｍｎ三種奧氏體鋼的低溫軔性機??理，發(fā)現(xiàn)在動態(tài)沖擊變形和準(zhǔn)靜態(tài)拉伸變形過程中，奧氏體的層錯能與變形??機制之間具有不同的對應(yīng)關(guān)系，如圖２－４所示。當(dāng)奧氏體鋼的層錯能控制在??２０？３０ｍＪ／ｍ２，高速沖擊變形時，形變孿晶與位錯相互作....

本文編號：3967581