傳統(tǒng)意義上,在鋼中加入氮元素會(huì)使鋼中產(chǎn)生非金屬化合物,降低鋼的綜合性能,因此要將鋼中的氮含量控制在一定的范圍之內(nèi)。然而,在鋼中加入氮并不是完全沒(méi)有益處,在高氮鋼中氮可以和鋼中的其他合金元素交互作用,從而改善材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性能及生物相容性,這使得高氮奧氏體不銹鋼成為近年來(lái)廣泛使用的新型結(jié)構(gòu)材料之一。目前,不銹鋼主要的增氮工藝是固相滲氮工藝和液相滲氮工藝,但二者分別在增氮效果和工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)存在一定的不足,本研究結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),提出了一種新型的滲氮工藝—糊狀區(qū)保溫增氮工藝。其熔煉特點(diǎn)是:在固液兩相共存區(qū)進(jìn)行“半固態(tài)”保溫,使反應(yīng)充分進(jìn)行,氮?dú)獬浞秩谌電W氏體相,最終獲得高氮不銹鋼。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究及理論分析,本文得出了以下結(jié)論:（1）本研究選取18Cr18Mn合金為原材料,采用糊狀區(qū)保溫工藝在真空/高壓感應(yīng)熔煉爐中制備含氮不銹鋼。對(duì)氮含量和氣孔率的檢測(cè)表明,糊狀區(qū)保溫工藝提高了鋼中的氮含量,降低了氣孔率,并且增氮效果隨保溫時(shí)間增加而增加。在0.1MPa的氮?dú)鈮毫ο?隨著保溫時(shí)間從0min增加至20min,不銹鋼中氮含量從0.161%提高至0.384%,氣孔率從3.69%降至3.25%... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 不銹鋼的概述
    1.2 氮在不銹鋼中的作用
        1.2.1 氮在奧氏體不銹鋼中的作用
        1.2.2 氮在鐵素體不銹鋼中的作用
    1.3 含氮不銹鋼的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外含氮不銹鋼的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)含氮不銹鋼發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
    1.4 高氮不銹鋼的制備方法
        1.4.1 固相含氮合金添加法
        1.4.2 增壓等離子爐合金化法
        1.4.3 增壓電渣重熔爐合金化法
        1.4.4 反壓鑄造法
        1.4.5 大熔池?zé)掍摲?br>        1.4.6 粉末冶金法
    1.5 高氮不銹鋼的析出行為
    1.6 高氮鋼的應(yīng)用
    1.7 高氮鋼目前存在的問(wèn)題
    1.8 本研究的目的和主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案及技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.5 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
        2.5.1 測(cè)定原材料的糊狀區(qū)溫度(DSC)
        2.5.2 氮含量的檢測(cè)
        2.5.3 氣孔率的檢測(cè)
        2.5.4 顯微組織的分析
        2.5.5 熱力學(xué)計(jì)算
        2.5.6 電子背散衍射分析(EBSD)
        2.5.7 拉伸性能評(píng)測(cè)
        2.5.8 拉伸斷口形貌觀察
    2.6 本章小結(jié)
第三章 糊狀區(qū)保溫增氮機(jī)理及氣泡行為研究
    3.1 熔煉溫度對(duì)氮含量和氣孔率的影響
    3.2 保溫時(shí)間對(duì)氮含量和氣孔率的影響
    3.3 合金凝固模式
    3.4 18Cr18MnN合金相圖計(jì)算
    3.5 糊狀區(qū)保溫增氮機(jī)理
    3.6 糊狀區(qū)保溫過(guò)程中的氣泡行為
    3.7 本章小結(jié)
第四章 氮含量對(duì)18Cr18Mn合金凝固相變過(guò)程的影響
    4.1 氮含量對(duì)顯微組織的影響
    4.2 糊狀區(qū)保溫過(guò)程中的相變行為
        4.2.1 氮含量對(duì)凝固模式的影響
        4.2.2 氮含量對(duì)包晶反應(yīng)的影響
        4.2.3 氮含量對(duì)析出相的影響
        4.2.4 18Cr18Mn合金糊狀區(qū)保溫過(guò)程中的相變行為
    4.3 本章小結(jié)
第五章 糊狀區(qū)保溫過(guò)程中鐵素體/奧氏體界面形態(tài)演變
    5.1 氮含量對(duì)鐵素體形貌的影響規(guī)律
    5.2 鐵素體和奧氏體的取向關(guān)系
    5.3 氮含量對(duì)取向關(guān)系的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 氮含量對(duì)18Cr18Mn合金力學(xué)性能的影響
    6.1 氮含量對(duì)拉伸性能的影響
    6.2 氮含量對(duì)拉伸斷口形貌的影響規(guī)律
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間論文



本文編號(hào)：3169251