本文關(guān)鍵詞：激光噴丸強化316L不銹鋼抗氫脆性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光噴丸處理是一種通過在材料表層引入殘余壓應(yīng)力來提高構(gòu)件疲勞壽命的技術(shù),同時其還可以細化材料表層晶粒大小以及影響材料內(nèi)的位錯密度。該技術(shù)同樣被認為可以降低零件在腐蝕環(huán)境下發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的可能性,而應(yīng)力腐蝕開裂與氫脆具有相似的現(xiàn)象。因此,研究激光噴丸強化處理對材料氫脆敏感性的影響具有十分重要的學(xué)術(shù)價值。本文以316L不銹鋼為研究對象,開展激光噴丸強化316L不銹鋼氫脆敏感性的機理與實驗相關(guān)研究,主要工作包括:(1)基于納秒脈沖激光和材料相互作用誘導(dǎo)等離子體沖擊波的相關(guān)理論,分析高幅激光沖擊波壓力加載過程中材料的強化機制。以奧氏體不銹鋼為對象,闡述高應(yīng)變率塑性變形下的材料微觀結(jié)構(gòu)響應(yīng)機制,結(jié)合分析材料內(nèi)氫擴散的行為以及影響氫擴散的因素,探討激光噴丸強化提高材料抗氫脆的可能性。(2)開展激光噴丸強化316L不銹鋼及其電化學(xué)充氫處理的實驗研究,分析強化試樣充氫后的顯微組織、表面硬度的變化和影響。基于激光噴丸誘導(dǎo)殘余應(yīng)力分布理論,解釋激光噴丸處理對氫滲透的作用機理。結(jié)果表明,激光噴丸在材料表層誘導(dǎo)產(chǎn)生了高幅殘余壓應(yīng)力,使材料表層的晶粒得到細化;電化學(xué)充氫后,未噴丸試樣表面出現(xiàn)氫鼓泡現(xiàn)象、晶界偏析現(xiàn)象以及顯示出更高的氫致硬化率,而激光噴丸試樣受到該類氫的作用的影響相對較小,抗氫脆性能得到有效改善。(3)開展激光噴丸強化316L不銹鋼的氫脆敏感性及其力學(xué)性能研究,通過對充氫前后的噴丸與未噴丸試樣進行室溫慢拉伸實驗對比分析,基于氫擴散以及位錯遷移理論,研究激光噴丸對氫致塑性損減以及斷裂模式的影響。研究發(fā)現(xiàn):激光噴丸提高了316L不銹鋼的延伸率以及抗拉強度,激光噴丸試樣充氫后顯示出更低的氫致塑性損減;斷口形貌分析則表明,無論是未噴丸試樣還是噴丸試樣,其充氫前后的斷口皆屬于韌性斷裂。
【關(guān)鍵詞】：激光噴丸 316L不銹鋼 電化學(xué)充氫 微觀組織 氫致塑性損減
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG668;TG142.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 不銹鋼的氫脆研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 形變強化抗氫脆研究12-13
• 1.3 激光噴丸強化技術(shù)13-18
• 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.2 激光噴丸強化技術(shù)的特點17-18
• 1.4 本課題的提出、主要內(nèi)容和研究意義18-21
• 1.4.1 課題研究的目的和意義18-19
• 1.4.2 主要內(nèi)容19-21
• 第二章 激光噴丸強化不銹鋼抗氫脆性能的理論基礎(chǔ)21-32
• 2.1 激光噴丸強化機理21-27
• 2.1.1 激光噴丸誘導(dǎo)殘余壓應(yīng)力22-24
• 2.1.2 激光噴丸誘導(dǎo)的微觀組織強化效應(yīng)24-27
• 2.2 氫脆產(chǎn)生的原因27-30
• 2.3 影響氫脆敏感性的因素30-31
• 2.3.1 晶粒尺寸對金屬氫脆敏感性的影響30
• 2.3.2 殘余應(yīng)力對金屬氫脆敏感性的影響30-31
• 2.3.3 位錯對金屬氫脆敏感性的影響31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 滲氫處理對激光噴丸 316L不銹鋼顯微組織的影響32-52
• 3.1 實驗設(shè)備及實驗條件32-36
• 3.1.1 實驗材料32-33
• 3.1.2 實驗設(shè)備33
• 3.1.3 實驗方案33-36
• 3.2 殘余應(yīng)力測試及分析36-41
• 3.2.1 殘余應(yīng)力測試儀器及方法36-37
• 3.2.2 激光噴丸后表面殘余應(yīng)力分布37-41
• 3.3 顯微組織分析41-47
• 3.3.1 測試儀器及方法41-42
• 3.3.2 顯微組織的測量結(jié)果及分析42-47
• 3.4 顯微硬度測試及分析47-50
• 3.4.1 測試設(shè)備及方法47
• 3.4.2 測試結(jié)果及分析47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 激光噴丸強化 316L不銹鋼氫脆敏感性及斷口分析52-62
• 4.1 室溫拉伸實驗方法52-54
• 4.1.1 試樣的準備52-53
• 4.1.2 實驗設(shè)備與方法53-54
• 4.2 實驗結(jié)果及分析54-59
• 4.2.1 氫脆敏感性分析54-57
• 4.2.2 拉伸斷口形貌分析57-59
• 4.3 激光噴丸降低 316L不銹鋼氫脆敏感性的機理分析59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻64-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他科研成果70

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本文編號：265884