ODS鋼構(gòu)筑成形過程界面愈合機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 18:47
氧化物彌散強(qiáng)化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)鋼因其中極具熱穩(wěn)定性的納米氧化相的存在而具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,突出的抗輻照性能及良好的耐腐蝕性和抗氧化性,被認(rèn)為是未來先進(jìn)核能系統(tǒng)的最佳備選材料。由于其組織結(jié)構(gòu)特殊性,ODS鋼難以實(shí)現(xiàn)大尺寸制備且不適用于傳統(tǒng)焊接方法,因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的熔焊方式進(jìn)行連接容易導(dǎo)致焊縫區(qū)晶粒長大以及納米析出相粗化,從而大大折損其高溫性能。本課題組率先提出的金屬構(gòu)筑成形技術(shù)是一種新型的固態(tài)連接技術(shù),其通過控制高溫?zé)嶙冃芜^程而實(shí)現(xiàn)界面的高效連接,可避免傳統(tǒng)焊接過程中熱影響區(qū)及局部過熱融化區(qū)對于原材料組織的不利影響。本文系統(tǒng)開展了ODS鋼母材(14Cr鐵素體鋼)及ODS鋼(14YWT合金)的構(gòu)筑成形連接實(shí)驗(yàn),研究了變形溫度、變形量、應(yīng)變速率及表面粗糙度等參數(shù)對連接界面微觀組織演化及界面愈合效果的影響,通過力學(xué)拉伸實(shí)驗(yàn)評估了不同工藝參數(shù)下的構(gòu)筑界面的可靠性,結(jié)合光學(xué)顯微鏡、背散射電子衍射(Electron Backscattered Diffraction,EBSD)和透射電鏡(Transmission electron micros...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化物彌散強(qiáng)化鋼
1.3 ODS鋼連接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 加壓電阻焊接技術(shù)
1.3.2 攪拌摩擦焊接技術(shù)
1.3.3 磁脈沖焊接技術(shù)
1.3.4 擴(kuò)散焊接技術(shù)
1.4 構(gòu)筑成形技術(shù)
1.5 構(gòu)筑過程中的再結(jié)晶機(jī)制
1.5.1 不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.5.2 連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.5.3 幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.6 本文研究思路及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.2 構(gòu)筑連接實(shí)驗(yàn)
2.3 構(gòu)筑接頭微觀組織分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 接頭力學(xué)性能檢測
2.3.3 掃描電鏡顯微分析
2.3.4 透射電鏡顯微分析
第三章 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑成形工藝探究
3.1 引言
3.2 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑成形工藝參數(shù)探究
3.2.1 14Cr鐵素體鋼微觀組織表征
3.2.2 變形量對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.2.3 變形溫度對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.2.4 變形速率對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.3 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑連接接頭力學(xué)性能檢測
3.3.1 構(gòu)筑連接接頭拉伸性能
3.3.2 拉伸斷口形貌分析
3.4 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑連接機(jī)理探究
3.4.1 低應(yīng)變速率條件下的連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶
3.4.2 高應(yīng)變速率條件下的不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
3.5 構(gòu)筑過程動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制轉(zhuǎn)變原因探討
3.5.1 絕熱溫升
3.5.2 應(yīng)變誘導(dǎo)析出
3.5.3 再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力
3.6 構(gòu)筑連接界面愈合機(jī)理
3.7 本章小結(jié)
第四章 14YWT合金構(gòu)筑成形工藝探究
4.1 引言
4.2 14YWT合金制備及其微觀結(jié)構(gòu)表征
4.3 14YWT合金構(gòu)筑成形工藝參數(shù)探究
4.3.1 表面粗糙度對于構(gòu)筑連接界面的影響
4.3.2 變形溫度及變形量對于構(gòu)筑連接界面的影響
4.4 14YWT構(gòu)筑連接接頭力學(xué)性能檢測
4.4.1 構(gòu)筑連接接頭拉伸性能
4.4.2 拉伸斷口形貌分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 14YWT合金構(gòu)筑成形機(jī)理探究
5.1 引言
5.2 14YWT合金構(gòu)筑連接界面微觀組織分析
5.2.1 構(gòu)筑條件對連接界面微觀組織演化的影響
5.2.2 界面愈合行為
5.3 14YWT合金構(gòu)筑連接再結(jié)晶行為探究
5.4 14YWT合金構(gòu)筑界面愈合機(jī)理探究
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Interfacial microstructure evolution and bonding mechanisms of 14YWT alloys produced by hot compression bonding[J]. Liying Zhou,Shaobo Feng,Mingyue Sun,Bin Xu,Dianzhong Li. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[2]800H合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]14CrODS鐵素體鋼的制備及其拉伸性能[J]. 廖璐,周張健,李明. 材料工程. 2012(04)
[4]聚變堆第一壁用納米結(jié)構(gòu)ODS鋼的發(fā)展與前瞻[J]. 呂錚. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(09)
[5]先進(jìn)航空高溫結(jié)構(gòu)材料的釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)[J]. 李曉紅. 焊接. 2008(11)
[6]氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金MGH956的基本焊接性研究[J]. 淮軍鋒,郭萬林,李天文,袁鴻,姜維. 材料工程. 2008(09)
[7]第4代核能系統(tǒng)研究與發(fā)展計(jì)劃[J]. 曹毅剛,歐陽武. 國際電力. 2005(04)
博士論文
[1]9Cr氧化物彌散強(qiáng)化鋼的強(qiáng)化機(jī)理研究及性能評價(jià)[D]. 張廣明.北京科技大學(xué) 2016
[2]用于第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的氧化物彌散強(qiáng)化合金的研究[D]. 李少夫.北京科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]汽車車身鋁鋼金屬板件磁脈沖焊接工藝研究[D]. 袁偉.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3689169
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化物彌散強(qiáng)化鋼
1.3 ODS鋼連接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 加壓電阻焊接技術(shù)
1.3.2 攪拌摩擦焊接技術(shù)
1.3.3 磁脈沖焊接技術(shù)
1.3.4 擴(kuò)散焊接技術(shù)
1.4 構(gòu)筑成形技術(shù)
1.5 構(gòu)筑過程中的再結(jié)晶機(jī)制
1.5.1 不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.5.2 連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.5.3 幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
1.6 本文研究思路及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.2 構(gòu)筑連接實(shí)驗(yàn)
2.3 構(gòu)筑接頭微觀組織分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 接頭力學(xué)性能檢測
2.3.3 掃描電鏡顯微分析
2.3.4 透射電鏡顯微分析
第三章 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑成形工藝探究
3.1 引言
3.2 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑成形工藝參數(shù)探究
3.2.1 14Cr鐵素體鋼微觀組織表征
3.2.2 變形量對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.2.3 變形溫度對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.2.4 變形速率對于構(gòu)筑連接界面的影響
3.3 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑連接接頭力學(xué)性能檢測
3.3.1 構(gòu)筑連接接頭拉伸性能
3.3.2 拉伸斷口形貌分析
3.4 14Cr鐵素體鋼構(gòu)筑連接機(jī)理探究
3.4.1 低應(yīng)變速率條件下的連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶
3.4.2 高應(yīng)變速率條件下的不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
3.5 構(gòu)筑過程動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制轉(zhuǎn)變原因探討
3.5.1 絕熱溫升
3.5.2 應(yīng)變誘導(dǎo)析出
3.5.3 再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力
3.6 構(gòu)筑連接界面愈合機(jī)理
3.7 本章小結(jié)
第四章 14YWT合金構(gòu)筑成形工藝探究
4.1 引言
4.2 14YWT合金制備及其微觀結(jié)構(gòu)表征
4.3 14YWT合金構(gòu)筑成形工藝參數(shù)探究
4.3.1 表面粗糙度對于構(gòu)筑連接界面的影響
4.3.2 變形溫度及變形量對于構(gòu)筑連接界面的影響
4.4 14YWT構(gòu)筑連接接頭力學(xué)性能檢測
4.4.1 構(gòu)筑連接接頭拉伸性能
4.4.2 拉伸斷口形貌分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 14YWT合金構(gòu)筑成形機(jī)理探究
5.1 引言
5.2 14YWT合金構(gòu)筑連接界面微觀組織分析
5.2.1 構(gòu)筑條件對連接界面微觀組織演化的影響
5.2.2 界面愈合行為
5.3 14YWT合金構(gòu)筑連接再結(jié)晶行為探究
5.4 14YWT合金構(gòu)筑界面愈合機(jī)理探究
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Interfacial microstructure evolution and bonding mechanisms of 14YWT alloys produced by hot compression bonding[J]. Liying Zhou,Shaobo Feng,Mingyue Sun,Bin Xu,Dianzhong Li. Journal of Materials Science & Technology. 2019(08)
[2]800H合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究[J]. 曹宇,邸洪雙,張潔岑,張敬奇,馬天軍. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]14CrODS鐵素體鋼的制備及其拉伸性能[J]. 廖璐,周張健,李明. 材料工程. 2012(04)
[4]聚變堆第一壁用納米結(jié)構(gòu)ODS鋼的發(fā)展與前瞻[J]. 呂錚. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(09)
[5]先進(jìn)航空高溫結(jié)構(gòu)材料的釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)[J]. 李曉紅. 焊接. 2008(11)
[6]氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金MGH956的基本焊接性研究[J]. 淮軍鋒,郭萬林,李天文,袁鴻,姜維. 材料工程. 2008(09)
[7]第4代核能系統(tǒng)研究與發(fā)展計(jì)劃[J]. 曹毅剛,歐陽武. 國際電力. 2005(04)
博士論文
[1]9Cr氧化物彌散強(qiáng)化鋼的強(qiáng)化機(jī)理研究及性能評價(jià)[D]. 張廣明.北京科技大學(xué) 2016
[2]用于第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的氧化物彌散強(qiáng)化合金的研究[D]. 李少夫.北京科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]汽車車身鋁鋼金屬板件磁脈沖焊接工藝研究[D]. 袁偉.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3689169
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