反向梯度納米結構316L不銹鋼的制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-12-10 01:13
316L奧氏體不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性和塑性,但是強度偏低。如果能夠獲得強度、塑性及耐腐蝕性三者的最優(yōu)匹配,對其拓寬應用領域具有重要的意義。研究表明,表面納米化技術制備的梯度納米結構可以很好地解決316L不銹鋼強塑性匹配的問題,但是其表層結構為易受侵蝕的納米晶,不利于保持良好的耐腐蝕性。此外,由于傳統(tǒng)的梯度納米結構中的梯度層百分比十分有限,也不利于其強塑性的進一步提高。本研究采用大應變量冷軋結合電磁感應加熱技術退火處理制備反向梯度納米結構316L不銹鋼,系統(tǒng)研究反向梯度納米結構的微觀結構、力學性能以及耐腐蝕性,以獲得三者的最優(yōu)匹配。同時,對比研究大應變量冷軋結合電爐等時退火處理制備納米晶-粗晶混合結構316L不銹鋼,系統(tǒng)研究了再結晶分布對316L不銹鋼力學性能的影響。其中,主要研究成果如下:1)反向梯度納米結構316L不銹鋼的制備通過大應變量冷軋結合電磁感應加熱技術退火工藝,成功獲得了反向梯度納米結構316L不銹鋼,其微觀結構是從表面微米級粗晶逐漸減小到芯部納米晶的梯度結構。隨著熱量從表及里傳遞并逐漸遞減,不同深度晶粒發(fā)生不同程度的再結晶,對應的顯微硬度也呈梯度變化。反向梯度納米結構的...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 納米結構材料簡述
1.1.1 定義及制備方法
1.1.2 力學性能
1.1.3 耐腐蝕性
1.2 梯度納米結構材料概述
1.2.1 定義及分類
1.2.2 制備方法
1.2.3 力學性能及變形機制
1.2.4 應用與發(fā)展趨勢
1.3 電磁感應加熱概述
1.3.1 定義及原理
1.3.2 趨膚效應及透入深度
1.3.3 研究及應用現(xiàn)狀
1.4 316L不銹鋼強韌化與耐腐蝕性研究進展
1.5 本論文的研究背景及內容
第2章 樣品制備及實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 樣品制備
2.2.1 冷軋變形
2.2.2 退火實驗
2.3 微觀結構表征
2.3.1 X-射線衍射分析
2.3.2 光學顯微鏡
2.3.3 掃描電子顯微鏡
2.3.4 透射電子顯微鏡
2.4 力學性能測試
2.4.1 顯微硬度
2.4.2 單向拉伸
2.5 電化學腐蝕性能測試
第3章 反向梯度納米結構316L不銹鋼的制備
3.1 引言
3.2 冷軋?zhí)幚?16L不銹鋼的微觀結構
3.2.1 軋制態(tài)316L不銹鋼的微觀結構演化
3.2.2 TEM表征CR-ε=1.6 316L不銹鋼的微觀結構
3.3 EMIH退火處理CR-ε=1.6 316L不銹鋼的微觀結構
3.3.1 反向梯度納米316L不銹鋼從表及內的結構演化
3.3.2 反向梯度納米316L不銹鋼沿軋制方向的微觀結構演化
3.3.3 反向梯度納米316L不銹鋼的表面微觀結構演化
3.4 分析與討論
3.4.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的結構變化特點
3.4.2 參數(shù)控制對制備反向梯度納米結構316L不銹鋼的影響
3.5 本章小結
第4章 反向梯度納米結構316L不銹鋼的力學性能及耐腐蝕性
4.1 引言
4.2 反向梯度納米結構316L不銹鋼的力學性能
4.2.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的硬度梯度變化
4.2.2 反向梯度納米結構316L不銹鋼的拉伸性能
4.3 反向梯度納米結構316L不銹鋼的耐腐蝕性
4.3.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的表面晶粒結構表征
4.3.2 反向梯度納米316L不銹鋼的耐點蝕性能
4.3.3 反向梯度納米316L不銹鋼表面晶粒度和耐蝕性的關系
4.3.4 反向梯度納米316L不銹鋼的強度和耐腐蝕性的關系
4.4 分析與討論
4.4.1 反向梯度納米316L不銹鋼的強度-塑性優(yōu)化
4.4.2 反向梯度納米316L不銹鋼的強塑性與耐腐蝕性的關系
4.5 本章小結
第5章 再結晶分布對316L不銹鋼的強塑性的影響
5.1 引言
5.2 兩種不同再結晶分布的316L不銹鋼的微觀結構
5.2.1 反向梯度納米結構
5.2.2 等時退火結構
5.3 兩種不同再結晶分布的316L不銹鋼的拉伸性能
5.3.1 拉伸性能結果
5.3.2 強塑性匹配結果
5.4 分析與討論
5.4.1 反向梯度納米結構的強塑性匹配
5.4.2 等時退火結構的強塑性匹配
5.4.3 再結晶分布對拉伸性能的影響
5.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]梯度納米結構材料[J]. 盧柯. 金屬學報. 2015(01)
[2]納米α-Al2O3添加劑對鋁合金微弧氧化膜層性能的影響[J]. 黃丹,張曉燕,吳德鳳. 表面技術. 2014(04)
[3]焊接接頭表面改性的研究進展[J]. 滕誠信,左松,趙琨,蘭緒文,朱海洋,張元彬. 表面技術. 2014(04)
[4]納米孿晶金屬材料[J]. 盧磊,盧柯. 金屬學報. 2010(11)
[5]電磁感應加熱技術在注射機溫度控制系統(tǒng)上的應用[J]. 常士家,何雪濤,謝鵬程,楊衛(wèi)民. 塑料科技. 2009(05)
[6]電磁技術在材料加工過程中的應用與發(fā)展[J]. 耿雪峰,徐宏,張莉. 大型鑄鍛件. 2005(03)
[7]低碳鋼表面納米化處理及結構特征[J]. 雍興平,劉剛,呂堅,盧牙. 金屬學報. 2002(02)
[8]低碳鋼超聲噴丸表面納米化的研究[J]. 馮淦,石連捷,呂堅,盧柯. 金屬學報. 2000(03)
[9]Surface Nanocrystallization (SNC) of Metallic Materials-Presentation of the Concept behind a New Approach[J]. Ke LU(State Key Laboratory for RSA, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, China)Jian LULASMIS, University of Technology of Thoyes, 10000, Troyes, France). Journal of Materials Science & Technology. 1999(03)
[10]感應加熱技術中的趨膚效應[J]. 金曉昌. 武漢化工學院學報. 1995(04)
碩士論文
[1]輸油管道電磁感應加熱器的優(yōu)化設計[D]. 連麗麗.河北工業(yè)大學 2014
[2]電磁感應加熱理論研究及強力感應加熱器設計[D]. 胡旭東.河北工業(yè)大學 2004
本文編號:3715755
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 納米結構材料簡述
1.1.1 定義及制備方法
1.1.2 力學性能
1.1.3 耐腐蝕性
1.2 梯度納米結構材料概述
1.2.1 定義及分類
1.2.2 制備方法
1.2.3 力學性能及變形機制
1.2.4 應用與發(fā)展趨勢
1.3 電磁感應加熱概述
1.3.1 定義及原理
1.3.2 趨膚效應及透入深度
1.3.3 研究及應用現(xiàn)狀
1.4 316L不銹鋼強韌化與耐腐蝕性研究進展
1.5 本論文的研究背景及內容
第2章 樣品制備及實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 樣品制備
2.2.1 冷軋變形
2.2.2 退火實驗
2.3 微觀結構表征
2.3.1 X-射線衍射分析
2.3.2 光學顯微鏡
2.3.3 掃描電子顯微鏡
2.3.4 透射電子顯微鏡
2.4 力學性能測試
2.4.1 顯微硬度
2.4.2 單向拉伸
2.5 電化學腐蝕性能測試
第3章 反向梯度納米結構316L不銹鋼的制備
3.1 引言
3.2 冷軋?zhí)幚?16L不銹鋼的微觀結構
3.2.1 軋制態(tài)316L不銹鋼的微觀結構演化
3.2.2 TEM表征CR-ε=1.6 316L不銹鋼的微觀結構
3.3 EMIH退火處理CR-ε=1.6 316L不銹鋼的微觀結構
3.3.1 反向梯度納米316L不銹鋼從表及內的結構演化
3.3.2 反向梯度納米316L不銹鋼沿軋制方向的微觀結構演化
3.3.3 反向梯度納米316L不銹鋼的表面微觀結構演化
3.4 分析與討論
3.4.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的結構變化特點
3.4.2 參數(shù)控制對制備反向梯度納米結構316L不銹鋼的影響
3.5 本章小結
第4章 反向梯度納米結構316L不銹鋼的力學性能及耐腐蝕性
4.1 引言
4.2 反向梯度納米結構316L不銹鋼的力學性能
4.2.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的硬度梯度變化
4.2.2 反向梯度納米結構316L不銹鋼的拉伸性能
4.3 反向梯度納米結構316L不銹鋼的耐腐蝕性
4.3.1 反向梯度納米結構316L不銹鋼的表面晶粒結構表征
4.3.2 反向梯度納米316L不銹鋼的耐點蝕性能
4.3.3 反向梯度納米316L不銹鋼表面晶粒度和耐蝕性的關系
4.3.4 反向梯度納米316L不銹鋼的強度和耐腐蝕性的關系
4.4 分析與討論
4.4.1 反向梯度納米316L不銹鋼的強度-塑性優(yōu)化
4.4.2 反向梯度納米316L不銹鋼的強塑性與耐腐蝕性的關系
4.5 本章小結
第5章 再結晶分布對316L不銹鋼的強塑性的影響
5.1 引言
5.2 兩種不同再結晶分布的316L不銹鋼的微觀結構
5.2.1 反向梯度納米結構
5.2.2 等時退火結構
5.3 兩種不同再結晶分布的316L不銹鋼的拉伸性能
5.3.1 拉伸性能結果
5.3.2 強塑性匹配結果
5.4 分析與討論
5.4.1 反向梯度納米結構的強塑性匹配
5.4.2 等時退火結構的強塑性匹配
5.4.3 再結晶分布對拉伸性能的影響
5.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]梯度納米結構材料[J]. 盧柯. 金屬學報. 2015(01)
[2]納米α-Al2O3添加劑對鋁合金微弧氧化膜層性能的影響[J]. 黃丹,張曉燕,吳德鳳. 表面技術. 2014(04)
[3]焊接接頭表面改性的研究進展[J]. 滕誠信,左松,趙琨,蘭緒文,朱海洋,張元彬. 表面技術. 2014(04)
[4]納米孿晶金屬材料[J]. 盧磊,盧柯. 金屬學報. 2010(11)
[5]電磁感應加熱技術在注射機溫度控制系統(tǒng)上的應用[J]. 常士家,何雪濤,謝鵬程,楊衛(wèi)民. 塑料科技. 2009(05)
[6]電磁技術在材料加工過程中的應用與發(fā)展[J]. 耿雪峰,徐宏,張莉. 大型鑄鍛件. 2005(03)
[7]低碳鋼表面納米化處理及結構特征[J]. 雍興平,劉剛,呂堅,盧牙. 金屬學報. 2002(02)
[8]低碳鋼超聲噴丸表面納米化的研究[J]. 馮淦,石連捷,呂堅,盧柯. 金屬學報. 2000(03)
[9]Surface Nanocrystallization (SNC) of Metallic Materials-Presentation of the Concept behind a New Approach[J]. Ke LU(State Key Laboratory for RSA, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, China)Jian LULASMIS, University of Technology of Thoyes, 10000, Troyes, France). Journal of Materials Science & Technology. 1999(03)
[10]感應加熱技術中的趨膚效應[J]. 金曉昌. 武漢化工學院學報. 1995(04)
碩士論文
[1]輸油管道電磁感應加熱器的優(yōu)化設計[D]. 連麗麗.河北工業(yè)大學 2014
[2]電磁感應加熱理論研究及強力感應加熱器設計[D]. 胡旭東.河北工業(yè)大學 2004
本文編號:3715755
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