馬氏體時效不銹鋼固溶工藝研究
發(fā)布時間:2021-11-15 14:56
00Cr12Ni9Mo4Cu2是一種超高強度的馬氏體時效不銹鋼,近幾年來,人們對于該鋼種的熱處理和制造工藝已經(jīng)做過一些深入的研究,但目前對于影響超高強度馬氏體時效不銹鋼綜合性能調(diào)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——固溶過程中對晶粒和第二相演化的影響定量研究很少。然而這個研究內(nèi)容對于馬氏體時效不銹鋼的綜合性能以及后續(xù)時效過程的影響非常大,對于控制超高強度馬氏體不銹鋼綜合性能的提升起到了決定性作用。因此,本文以00Cr12Ni9Mo4Cu2鋼種為例進行了研究,定量對其固溶過程反應(yīng)中的顯微組織與力學(xué)性能的變化情況進行了分析與研究,同時還通過Deform-3D仿真軟件對實驗鋼的固溶過程進行仿真模擬,驗證實際實驗中00Cr12Ni9Mo4Cu2馬氏體時效不銹鋼的固溶過程是否吻合,為后續(xù)對材料性能的研究提供更可靠的依據(jù)。本文主要利用顯微硬度、金相、掃描電鏡及透射電子顯微鏡等多種檢測手段,研究了960℃~1100℃溫度范圍內(nèi)實驗鋼的力學(xué)性能與其組織的固溶溫度定量變化規(guī)律,實驗的結(jié)果表明:在固溶處理1h,960℃~1080℃、固溶處理2h,960℃~1040℃范圍內(nèi),隨著固溶溫度的升高,第二相逐漸融于基體中,實驗鋼的強度...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同的強化機理對馬氏體時效不銹鋼的影響
第一章緒論11產(chǎn)生影響,材料在溫度場的應(yīng)力作用下產(chǎn)生了變形的現(xiàn)象,生成了變形功并且轉(zhuǎn)為了能夠?qū)囟葓龅臒崮茚尫庞杏绊懙囊蛩豙56]。圖1-3溫度、組織、應(yīng)力場三場關(guān)系圖一般來說,要對實時溫度嘗組織嘗應(yīng)力場這三場測量關(guān)系進行實時耦合和求解,這是條件十分復(fù)雜的,很難用計算機實現(xiàn),但是由于計算機本身擁有強大的溫度場計算模擬功能,故計算機可以直接進行溫度場數(shù)值的模擬,其原理就是將溫度場的物理模型數(shù)據(jù)作為其基礎(chǔ),再直接建立溫度場數(shù)學(xué)的模型,通過模擬計算機可以直接實現(xiàn)實時對溫度嘗組織場和應(yīng)力場的分布與耦合情況進行監(jiān)測[57]。對材料進行數(shù)值模擬具有較為明顯的優(yōu)越性,其可以通過Deform軟件的熱處理模塊進行處理后更為直觀地了解材料熱處理過程發(fā)生了怎樣的變化,一般來說,當(dāng)試樣數(shù)值模擬的模擬結(jié)果與實際實驗的測量結(jié)果一致,我們就可以認為實際材料的熱處理模擬結(jié)果是比較可信的,又因為此種模擬成本較低,可重復(fù)性,對實際的生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了依據(jù)的優(yōu)點,使材料熱處理工藝的制定更具科學(xué)性,也降低了研制的成本。1.6論文研究的目的、意義和內(nèi)容眾所周知,一般鋁合金強度在200-700MPa,45#鋼的強度一般為400-500MPa,部分高強鋼的強度可以達到1000MPa,鈦合金的強度可以到1000MPa-1600MPa,而馬氏體時效不銹鋼的最高強度可以達到3000MPa以上[54-55]。一般而言,馬氏體時效不銹鋼獲得較高強度主要通過固溶強化,馬氏體強化和時效強化等強化的機制來達到自己想要的強化結(jié)果。其中,固溶過程熱處理技術(shù)是一個影響馬氏體固溶過程強化和后續(xù)時效固溶過程強化的重要技術(shù)前提。固溶處理是一個決定影響馬氏體后續(xù)時效過程綜合力學(xué)性能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若固溶不充分會直接導(dǎo)致原生粗大相溶入的基體不充分,材料的固溶過程綜合力學(xué)性能就會?
第三章00Cr12Ni9Mo4Cu2馬氏體時效不銹鋼固溶處理過程組織與性能變化定量研究20的XRD圖譜可以發(fā)現(xiàn),固溶處理后主要得到的是α-Fe,并且存在著少量的γ-Fe,隨著固溶溫度的升高,γ-Fe的晶面(111)(220)峰強逐漸減弱,α-Fe的峰強逐漸增強,這說明α-Fe含量升高,γ-Fe含量減少。圖3-1不同溫度、時間固溶處理后的xrd結(jié)果(a)固溶時間1h(b)固溶時間2h根據(jù)衍射峰的積分強度,選擇奧氏體{211}{210}{220}{111}{311}晶面的衍射峰和鐵素體{110}{220}{211}{310}晶面的衍射峰,利用式(3)[61]計算不同固溶處理溫度,時間1h、2h時實驗鋼中的殘余奧氏體含量:KIKIKI(3)計算得到如圖3-2所示的殘余奧氏體含量圖。(a)(b)
本文編號:3496994
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同的強化機理對馬氏體時效不銹鋼的影響
第一章緒論11產(chǎn)生影響,材料在溫度場的應(yīng)力作用下產(chǎn)生了變形的現(xiàn)象,生成了變形功并且轉(zhuǎn)為了能夠?qū)囟葓龅臒崮茚尫庞杏绊懙囊蛩豙56]。圖1-3溫度、組織、應(yīng)力場三場關(guān)系圖一般來說,要對實時溫度嘗組織嘗應(yīng)力場這三場測量關(guān)系進行實時耦合和求解,這是條件十分復(fù)雜的,很難用計算機實現(xiàn),但是由于計算機本身擁有強大的溫度場計算模擬功能,故計算機可以直接進行溫度場數(shù)值的模擬,其原理就是將溫度場的物理模型數(shù)據(jù)作為其基礎(chǔ),再直接建立溫度場數(shù)學(xué)的模型,通過模擬計算機可以直接實現(xiàn)實時對溫度嘗組織場和應(yīng)力場的分布與耦合情況進行監(jiān)測[57]。對材料進行數(shù)值模擬具有較為明顯的優(yōu)越性,其可以通過Deform軟件的熱處理模塊進行處理后更為直觀地了解材料熱處理過程發(fā)生了怎樣的變化,一般來說,當(dāng)試樣數(shù)值模擬的模擬結(jié)果與實際實驗的測量結(jié)果一致,我們就可以認為實際材料的熱處理模擬結(jié)果是比較可信的,又因為此種模擬成本較低,可重復(fù)性,對實際的生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了依據(jù)的優(yōu)點,使材料熱處理工藝的制定更具科學(xué)性,也降低了研制的成本。1.6論文研究的目的、意義和內(nèi)容眾所周知,一般鋁合金強度在200-700MPa,45#鋼的強度一般為400-500MPa,部分高強鋼的強度可以達到1000MPa,鈦合金的強度可以到1000MPa-1600MPa,而馬氏體時效不銹鋼的最高強度可以達到3000MPa以上[54-55]。一般而言,馬氏體時效不銹鋼獲得較高強度主要通過固溶強化,馬氏體強化和時效強化等強化的機制來達到自己想要的強化結(jié)果。其中,固溶過程熱處理技術(shù)是一個影響馬氏體固溶過程強化和后續(xù)時效固溶過程強化的重要技術(shù)前提。固溶處理是一個決定影響馬氏體后續(xù)時效過程綜合力學(xué)性能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若固溶不充分會直接導(dǎo)致原生粗大相溶入的基體不充分,材料的固溶過程綜合力學(xué)性能就會?
第三章00Cr12Ni9Mo4Cu2馬氏體時效不銹鋼固溶處理過程組織與性能變化定量研究20的XRD圖譜可以發(fā)現(xiàn),固溶處理后主要得到的是α-Fe,并且存在著少量的γ-Fe,隨著固溶溫度的升高,γ-Fe的晶面(111)(220)峰強逐漸減弱,α-Fe的峰強逐漸增強,這說明α-Fe含量升高,γ-Fe含量減少。圖3-1不同溫度、時間固溶處理后的xrd結(jié)果(a)固溶時間1h(b)固溶時間2h根據(jù)衍射峰的積分強度,選擇奧氏體{211}{210}{220}{111}{311}晶面的衍射峰和鐵素體{110}{220}{211}{310}晶面的衍射峰,利用式(3)[61]計算不同固溶處理溫度,時間1h、2h時實驗鋼中的殘余奧氏體含量:KIKIKI(3)計算得到如圖3-2所示的殘余奧氏體含量圖。(a)(b)
本文編號:3496994
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