【摘要】：本文研究的Ti-Nb雙穩(wěn)定Fe-17Cr鐵素體不銹鋼是在傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼的基礎(chǔ)上,通過精煉及穩(wěn)定元素Ti、Nb的組合添加以降低鋼中C、N元素的含量,從而發(fā)展的新型鐵素體不銹鋼。穩(wěn)定元素的添加可以改善不銹鋼的耐蝕性能,但同時會使得在鋼的凝固過程中析出(Ti,Nb)N,(Ti、Nb)C等高熔點、硬度的大顆粒夾雜物,影響了不銹鋼的疲勞性能、韌性及表面質(zhì)量。因此研究控制這些夾雜物的析出行為尤為重要。首先,SEM及EDS成分分析結(jié)果表明,Ti-Nb穩(wěn)定Fe-17Cr鐵素體不銹鋼軋板表面的白色條紋缺陷是由1-2μm尺寸的TiN大量聚集所引起的,且由于Nb的添加,TiN傾向于形成規(guī)則形態(tài)復(fù)合結(jié)構(gòu)的的(Ti、Nb)C、N,其結(jié)構(gòu)為先形成TiN核心,外層形成NbC復(fù)合包裹TiN。其次,對鋼中夾雜物的熱力學(xué)計算表明,熔煉過程中優(yōu)先析出鎂鋁尖晶石(MgO·Al_2O_3),鋼液中Mg含量降至2.196×10~(-5)wt%之下時,進入Al_2O_3析出優(yōu)勢區(qū)。TiN、NbN和NbC的開始析出溫度分別為1759K、1570K和1455K。較低的析出溫度使得NbN與NbC能在TiN周圍形核生長。通過EBSD系統(tǒng)地研究了Fe-17Cr不銹鋼固相組織中TiN析出物與鐵素體晶粒之間的取向關(guān)系。進行重熔實驗以在觀察區(qū)內(nèi)獲得更多的TiN。結(jié)果表明,在重熔之后,凝固的樣品中存在七種TiN沉淀物和鐵素體晶粒(包括Kurdjumov-Sachs和其他六種晶粒)之間的取向關(guān)系�；贓BSD結(jié)果中TiN析出物與鐵素體晶粒取向之間的錯配和取向關(guān)系,沿TiN析出物的[001]和[110]方向生長的鐵素體晶粒擇優(yōu)生長方向為[111]。根據(jù)實驗結(jié)果和TiN析出物與鐵素體晶粒的取向關(guān)系,討論了鋼中TiN析出物對鐵素體晶粒的細化機理。通過點蝕試驗和電化學(xué)測試,對比研究了Ti穩(wěn)定和Ti-Nb雙穩(wěn)定鐵素體不銹鋼的耐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn)Nb的添加導(dǎo)致鋼中析出物的數(shù)量和密度增加,并且在鋼的表面上觀察到固溶態(tài)的Nb存在。電化學(xué)測試表明,Ti-Nb雙穩(wěn)定鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于Ti穩(wěn)定的鐵素體不銹鋼,而Ti含量的增加可以提高鋼的耐蝕性,因此Nb對改善鋼的耐蝕性要優(yōu)于Ti。
【圖文】：

圖 1.1 不銹鋼軋板表面白色條紋缺陷Fig.1.1 White streak defects on the surface of stainless steel plate題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀于鐵素體不銹鋼，眾多研究表明鐵素體的晶粒尺寸對鋼的力學(xué)性能決定性的影響[26]。除鐵素體外，因 Ti 的添加而使鋼中析出的 TiN鋼的顯微組織和性能也有顯著影響[27]。為了解鐵素體不銹鋼中 T，，國內(nèi)外研究者從各方面做出了很多工作。首先，J. O. Jo[28-29]和 -31]對添加鈦進行穩(wěn)定化的鐵素體不銹鋼中 TiN 的生成熱力學(xué)數(shù)據(jù)算，得到了 TiN 在高 Cr 鐵素體不銹鋼中析出的重要熱力學(xué)數(shù)據(jù)。計算表明[32-34]，熔體中 N 和 Ti 的含量對 TiN 的析出行為有明顯影鈦和氮的含量的乘積小于熔體溫度下的平衡溶度積時，TiN 不會從Fu[35]等計算了 AISI439 鐵素體不銹鋼在冷卻速度極快時非平衡狀出行為。研究發(fā)現(xiàn) TiN 在凝固過程中形成而不是從熔體直接形成，速率可以促進 TiN 的形成并且可以在凝固過程中細化 TiN 的晶粒

10圖 2.1 氬氣保護的鋼液熔煉示意圖Fig.2.1Argon-protected molten steel schematic diagram煉過程在如圖 2.1 所示的感應(yīng)爐中進行，溫度升時后澆鑄到高 150mm，內(nèi)徑 100mm 的氧化鎂煉過程中采用 Ar 氣保護，防止氧化。隨爐取 10mm×10mm 尺寸的試樣，試樣經(jīng)鑲樣、磨，在 MR-5000 大型金相顯微鏡下觀察其顯微組鏡進行成分能譜分析。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG178

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薄鑫濤;;鐵素體不銹鋼[J];熱處理;2019年06期

2 M.A.Streicher;石聲泰;;新型鐵素體不銹鋼(一)[J];腐蝕與防護;1980年02期

3 M.A.Streicher;石聲泰;;新型鐵素體不銹鋼(四)[J];腐蝕與防護;1981年01期

4 孫利軍;陳德利;徐朋;曹麗紅;;高鉻鐵素體不銹鋼00Cr26Ni6Mo4CuTi的脆性相研究[J];鋼鐵研究;2017年03期

5 覃懷鵬;陳海濤;郎宇平;陳清明;;439鐵素體不銹鋼夾雜物形成熱力學(xué)計算及形貌分析[J];金屬熱處理;2015年06期

6 穆鐘濤;馬煥新;;409L鐵素體不銹鋼的焊接技術(shù)[J];河南科技;2015年06期

7 張蕾;王文先;閆志峰;王志斌;張心保;;00Cr16Sn超純鐵素體不銹鋼焊接接頭腐蝕性能[J];焊接學(xué)報;2015年08期

8 王叢;徐鳴悅;劉志新;李運剛;;超純鐵素體不銹鋼的研究進展[J];鑄造技術(shù);2015年11期

9 劉洪濤;吳春京;毛衛(wèi)民;;退火溫度對10Cr17鐵素體不銹鋼組織和性能的影響[J];金屬熱處理;2015年11期

10 黃種生;時海芳;饒盼龍;張榮;;441鐵素體不銹鋼激光電弧復(fù)合焊工藝研究[J];科學(xué)中國人;2017年15期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張輝;李謀成;沈嘉年;;三種鐵素體不銹鋼在模擬汽車消聲器環(huán)境中的腐蝕行為研究[A];2014年全國腐蝕電化學(xué)及測試方法學(xué)術(shù)交流會摘要集[C];2014年

2 滕云峰;陳立佳;李天龍;車欣;;保持時間對15CrMoNbTi鐵素體不銹鋼疲勞行為的影響[A];第十四屆中國體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2015年

3 王德英;周建輝;張恒華;徐有容;;鉬含量與環(huán)境因素對超純鐵素體不銹鋼抗點蝕影響研究[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

4 張鑫;孫全社;杜偉;;超純430鐵素體不銹鋼組織和性能的研究[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會大會論文集(中)[C];2009年

5 陳兆平;徐迎鐵;;超純鐵素體不銹鋼夾雜物控制的研究進展[A];第十六屆全國煉鋼學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

6 施曉芳;成國光;趙沛;;鈦改善430鐵素體不銹鋼凝固組織的研究[A];2010年全國冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會議專輯(上冊)[C];2010年

7 李謀成;王大亮;鐘祥玉;伍玉琴;沈嘉年;;鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕性能研究[A];2008年全國腐蝕電化學(xué)及測試方法學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2008年

8 陳兆平;徐迎鐵;公茂濤;田月美;;鎂處理對鈦穩(wěn)定化超純鐵素體不銹鋼等軸晶形成的影響[A];第十七屆（2013年）全國煉鋼學(xué)術(shù)會議論文集（A卷）[C];2013年

9 白璐;李陽;姜周華;杜鵬飛;楊光;方勇;;含錫、銅鐵素體不銹鋼的機械性能及耐蝕性研究[A];2018年（第二十屆）全國煉鋼學(xué)術(shù)會議大會報告及論文摘要集[C];2018年

10 陳兆平;徐迎鐵;李實;;中高鉻超純鐵素體不銹鋼夾雜物行為研究[A];第十九屆（2016年）全國煉鋼學(xué)術(shù)會議大會報告及論文摘要集[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 李天寶;鐵素體不銹鋼在家裝水管上的選用[N];世界金屬導(dǎo)報;2020年

2 記者 王漢杰 通訊員 于花;酒鋼不銹超純鐵素體不銹鋼月產(chǎn)破萬噸[N];中國冶金報;2019年

3 本報通訊員 田志杰;“泰鋼不銹”聚力創(chuàng)新 打造不銹品質(zhì)[N];中國冶金報;2017年

4 羅興宏 易紅德 董文卜 楊煒皓;高端電梯用含鈮鐵素體不銹鋼關(guān)鍵工藝研究[N];世界金屬導(dǎo)報;2017年

5 董文卜 馬立 張鑫 余海峰 江來珠;超純鐵素體不銹鋼中鈮穩(wěn)定化的關(guān)鍵作用[N];世界金屬導(dǎo)報;2015年

6 張犀 柏玉江;寶鋼超純鐵素體不銹鋼冶煉有突破[N];中國冶金報;2014年

7 周杰 張晶晶 廉曉潔 劉春來;鐵素體不銹鋼加工性能的改善及研發(fā)方向[N];世界金屬導(dǎo)報;2014年

8 王耀龍;鐵素體不銹鋼的應(yīng)用及前景分析[N];中國冶金報;2012年

9 記者 王磊;寶鋼新一代超純鐵素體不銹鋼問世[N];中國冶金報;2010年

10 董文卜;聚焦建筑用高耐蝕鐵素體不銹鋼開發(fā)[N];中國冶金報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張向軍;含錫鐵素體不銹鋼組織性能及耐蝕性能研究[D];東北大學(xué);2017年

2 李鑫;汽車排氣系統(tǒng)熱端用鐵素體不銹鋼合金化與性能研究[D];東北大學(xué);2017年

3 王W

本文編號：2637506