本文關(guān)鍵詞：Ti含量對LF2氣閥合金組織與性能的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LF2合金是節(jié)鎳的經(jīng)濟型Fe-Ni基時效強化型合金,其抗高溫燃氣腐蝕性能和耐高溫性能優(yōu)異。與國外廣泛應(yīng)用的鎳基氣閥合金Nimonic80A和Inconel751合金高溫性能相當,由于Ni含量由70%下降至30%,成本大幅度降低,已大量應(yīng)用于高負荷柴油機排氣閥。為了深入研究Ti含量對合金微觀組織及力學性能的影響,為實際生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ),本文設(shè)計了Ti含量在1.67-2.59%范圍內(nèi)的六爐合金并對它們進行了深入的對比研究。首先采用Thermo-Calc軟件計算平衡態(tài)下不同Ti含量合金中的析出相變化,為測試合金在上述非平衡態(tài)中析出相的演變作參考。采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、微細相分析以及力學性能試驗等,對不同Ti含量的LF2合金的微觀組織和力學性能進行了研究。結(jié)果表明：LF2合金中主要存在丫'相、MC相、Laves相和σ相。γ'相以近球形在晶內(nèi)彌散析出,從析出相的析出量、析出顆粒數(shù)量和顆粒大小及形態(tài)綜合分析,γ'相對合金的強化效果是占最大權(quán)重,是合金中最主要的強化相；Laves相在晶界以纖維狀和塊狀析出,晶內(nèi)有少量分布。隨Ti含量增加,Y'相數(shù)量增加；Laves相的數(shù)量增多,由纖維狀變?yōu)槎贪魻�；合金的強度逐漸增加,塑性逐漸下降,高溫強度逐漸增加。為了確定最佳的熱處理工藝,固溶溫度選取了(950℃、970℃、990℃、1020℃、1050℃(2和1070℃)×1h水冷,時效溫度選取了(680℃、720℃、760℃和800℃)×10h空冷,時效時間分別選取5h、10h、15h和20h。并在室溫下進行拉伸、沖擊測試,以及微觀組織的觀察,分析不同熱處理工藝對力學性能及組織的影響。結(jié)果表明,采用固溶溫度990℃,時效溫度760℃,時效時間10h的熱處理制度,合金可以獲得最佳的性能。本研究中700℃時效最長達到2000h,相當于汽車行駛20-25萬公里。700℃長時時效過程中,隨著Ti含量的增加,合金在長期時效過程中的強度逐漸升高,塑性逐漸下降；丫'相、Laves相和。相的含量都逐漸增加,MC相的質(zhì)量分數(shù)變化不大,γ'相仍然是合金中最主要的強化相。時效時間在0-500h范圍內(nèi)時,合金屈服強度迅速提高,主要由于丫'相在數(shù)量上的大量析出,對合金起到非常明顯的強化作用；500h-1500h范圍內(nèi),合金的屈服強度緩慢升高是由于部分丫'相顆粒的長大,使其強化作用減弱；時效時間達到1500h時,不再有細小顆粒狀的γ'相析出,丫'相顆粒進一步長大,再加上晶界碳化物的偏聚長大以及細長針狀的σ相的大量析出,導致合金的強度開始下降。
【關(guān)鍵詞】：LF2合金 Ti含量 熱處理 長期時效 力學性能 微觀組織
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1;TH134
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國內(nèi)外氣閥鋼發(fā)展概況12-13
• 1.3 國內(nèi)外氣閥鋼的種類及應(yīng)用13-18
• 1.3.1 低合金氣閥鋼13-14
• 1.3.2 馬氏體氣閥鋼14-15
• 1.3.3 奧氏體氣閥鋼15-16
• 1.3.4 氣閥合金16-17
• 1.3.5 氣閥堆焊合金17-18
• 1.4 主要的析出相18-20
• 1.5 合金中主要元素的作用20-23
• 1.6 氣閥合金的強化23-25
• 1.6.1 固溶強化24
• 1.6.2 第二相強化24-25
• 1.6.3 晶界強化25
• 1.7 氣閥鋼的熱處理25-27
• 1.8 LF2氣閥合金27-29
• 1.8.1 LF2氣閥合金簡介27-28
• 1.8.2 LF2氣閥合金的研究及應(yīng)用28-29
• 1.9 本文研究的意義及研究內(nèi)容29-30
• 第二章 試驗材料和試驗方法30-40
• 2.1 試驗材料30-31
• 2.1.1 化學成分30
• 2.1.2 原始態(tài)金相30-31
• 2.2 試驗方法31-37
• 2.2.1 平衡態(tài)熱力學計算與分析32
• 2.2.2 熱處理試驗32-33
• 2.2.3 力學性能的測定33-34
• 2.2.4 微觀組織觀察34-35
• 2.2.5 析出相分析35-37
• 2.3 實驗設(shè)備37-40
• 第三章 LF2合金的平衡相的熱力學計算與分析40-44
• 3.1 熱力學計算簡介40
• 3.2 Ti含量對LF2合金析出相的影響40-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第四章 Ti含量對LF2合金組織與性能的影響44-70
• 4.1 Ti含量對室溫力學性能與組織的影響44-64
• 4.1.1 Ti含量和固溶溫度對力學性能的影響49-52
• 4.1.2 固溶溫度對組織的影響52-57
• 4.1.3 時效溫度對力學性能的影響57-58
• 4.1.4 時效溫度對組織的影響58-60
• 4.1.5 時效時間對力學性能的影響60-62
• 4.1.6 時效時間對組織的影響62-64
• 4.2 Ti含量對高溫力學性能的影響64-68
• 4.2.1 Ti含量與固溶溫度對合金高溫力學性能的影響64-67
• 4.2.2 Ti含量與拉伸溫度對合金高溫力學性能的影響67-68
• 4.3 結(jié)論68-70
• 第五章 700℃長期時效后Ti含量對LF2合金組織與性能的影響70-86
• 5.1 時效時間與Ti含量對室溫力學性能的影響70-72
• 5.1.1 時效時間與Ti含量對強度的影響70-71
• 5.1.2 時效時間與Ti含量對塑性的影響71-72
• 5.1.3 時效時間與Ti含量對硬度的影響72
• 5.2 時效時間與Ti含量對組織的影響72-83
• 5.2.1 時效500h與Ti含量對組織的影響72-74
• 5.2.2 時效1000h與Ti含量對組織的影響74-75
• 5.2.3 時效1500h與Ti含量對組織的影響75-76
• 5.2.4 時效2000h與Ti含量對組織的影響76-77
• 5.2.5 LF2合金在高溫長時時效過程中的組織演變77-83
• 5.3 合金在時效過程中性能變化原因的分析討論83-84
• 5.4 本章小結(jié)84-86
• 第六章 結(jié)論86-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-96
• 附錄 (攻讀學位期間發(fā)表論文目錄)96

【參考文獻】

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本文編號：459167