在430鐵素體不銹鋼中加入一定量的Cu可以在保證耐腐蝕性能的同時(shí)獲得優(yōu)異的抗菌性能,極大地拓寬了430鐵素體不銹鋼的應(yīng)用范圍。本文從含銅430鐵素體不銹鋼中組織演變規(guī)律與富銅相作用機(jī)理入手展開分析研究。通過熱壓縮試驗(yàn)研究了Cu對熱加工性能的影響,結(jié)果表明隨Cu含量的升高,試驗(yàn)鋼的變形抗力增加,動態(tài)再結(jié)晶過程受到阻礙,熱激活能升高。而且沿著柱狀晶不同方向熱壓縮時(shí),變形抗力明顯不同,因此板坯熱軋時(shí)應(yīng)注意三角區(qū)的變形行為,避免出現(xiàn)熱加工裂紋。此外,在1150℃加熱保溫時(shí)會發(fā)現(xiàn)表層的氧化皮內(nèi)以及和基體結(jié)合的界面處有純Cu顆粒出現(xiàn),說明保溫過程中Cu會自發(fā)向板坯表面擴(kuò)散,并且會偏聚融化,成為熱加工的裂紋源。Cu還會阻礙試驗(yàn)鋼冷軋板的靜態(tài)再結(jié)晶過程,影響再結(jié)晶織構(gòu),但是可以通過隨后的抗菌退火進(jìn)一步調(diào)整基體織構(gòu)�？咕囼�(yàn)表明,含Cu 2.0%的試驗(yàn)鋼在800℃退火半小時(shí)后對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率就可達(dá)到99.9%。隨抗菌退火溫度的升高和時(shí)間的延長,富銅相逐漸由球狀發(fā)展成桿狀。對富銅相在800℃ Ostwald熟化過程進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)富銅相的熟化主要是富銅相桿狀方向的伸長,熟化速率為10.3... 

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 抗菌材料的發(fā)展與現(xiàn)狀
    2.2 含Cu抗菌不銹鋼的發(fā)展?fàn)顩r及制備工藝
        2.2.1 抗菌不銹鋼的發(fā)展?fàn)顩r
        2.2.2 含Cu抗菌不銹鋼的制備工藝
    2.3 富銅相演變規(guī)律與抗菌機(jī)理
        2.3.1 富銅相的析出機(jī)理
        2.3.2 Cu離子溶出機(jī)理
        2.3.3 Cu離子殺菌機(jī)理
    2.4 Cu對抗菌不銹鋼組織性能的影響及作用機(jī)制
        2.4.1 Cu在鋼中偏聚與熱脆
        2.4.2 Cu對再結(jié)晶組織的影響
        2.4.3 Cu對耐蝕性能的影響
        2.4.4 Cu對力學(xué)性能及成形性的影響
    2.5 其他因素對富銅相的影響
        2.5.1 變形
        2.5.2 織構(gòu)
3 研究內(nèi)容與方法
    3.1 研究內(nèi)容
    3.2 技術(shù)路線
    3.3 實(shí)驗(yàn)材料及制備工藝
    3.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4 試驗(yàn)鋼熱加工性能研究
    4.1 Cu對熱變形行為的影響
        4.1.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線分析
        4.1.2 熱變形方程的建立
        4.1.3 熱加工圖分析
    4.2 柱狀晶對熱變形行為的影響
        4.2.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線分析
        4.2.2 熱變形方程的建立
        4.2.3 熱加工圖分析
    4.3 熱軋表面裂紋研究
    4.4 Cu對再結(jié)晶行為的影響
        4.4.1 Cu對再結(jié)晶開始溫度的影響
        4.4.2 Cu對再結(jié)晶織構(gòu)的影響
        4.4.3 抗菌退火對織構(gòu)的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 含銅抗菌不銹鋼制備與抗菌性能
    5.1 成分對抗菌性能的影響
    5.2 抗菌退火溫度對抗菌性能的影響
    5.3 抗菌退火時(shí)間對抗菌性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 富銅相析出機(jī)理與調(diào)控
    6.1 富銅相析出的熱力學(xué)計(jì)算
    6.2 基體織構(gòu)對富銅相分布的影響
    6.3 塑性變形對富銅相穩(wěn)定性的影響
    6.4 納米富銅相析出調(diào)控
    6.5 本章小結(jié)
7 Cu對耐腐蝕性能的影響及Cu離子釋放機(jī)理
    7.1 固溶Cu含量對耐腐蝕性能的影響
    7.2 富銅相對耐腐蝕性能的影響
    7.3 Cu離子釋放機(jī)理研究
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論及后期工作設(shè)想
    8.1 結(jié)論
    8.2 后期工作設(shè)想
9 擬得到的創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cu的析出及其對FeCrMoCu合金阻尼性能和力學(xué)性能的影響[J]. 胡小鋒,杜瑜賓,閆德勝,戎利建.  金屬學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]含銅抗菌不銹鋼材料研究概況[J]. 王永霞,李大勝.  鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]處在變革中的醫(yī)用金屬材料[J]. 鄭玉峰,吳遠(yuǎn)浩.  金屬學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]新型含Cu管線鋼的微生物腐蝕行為研究[J]. 史顯波,徐大可,閆茂成,嚴(yán)偉,單以銀,楊柯.  金屬學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]高強(qiáng)度低合金鋼（HSLA）的研究進(jìn)展[J]. 張中武.  中國材料進(jìn)展. 2016(02)
[6]抗菌不銹鋼的發(fā)展研究現(xiàn)狀及展望[J]. 馬濤,李運(yùn)剛.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(13)
[7]溫度對SUS304與SUS430不銹鋼耐腐蝕性及其鈍化膜半導(dǎo)體性能的影響[J]. 高磊,王保成.  太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]含銅雙相不銹鋼在無菌/含菌環(huán)境下的耐蝕性研究[J]. 王永霞,向紅亮,楊彩萍,劉東.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]含Ag抗菌雙相不銹鋼組織及抗菌性能研究[J]. 向紅亮,郭培培,劉東.  金屬學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]銅對19Cr-1.6Mo鐵素體不銹鋼力學(xué)性能和腐蝕行為的影響[J]. 趙偉鋒,舒俊,畢洪運(yùn).  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2012(09)

博士論文
[1]鐵素體抗菌不銹鋼的銅析出機(jī)理與性能控制[D]. 尹鴻祥.北京科技大學(xué) 2016
[2]等離子體源滲氮AISI 316奧氏體不銹鋼工藝及其性能研究[D]. 李廣宇.大連理工大學(xué) 2014
[3]含銅（氮）抗菌不銹鋼的組織與性能研究[D]. 張志霞.上海交通大學(xué) 2007
[4]高速大應(yīng)變冷拔鋼絲的組織和力學(xué)性能[D]. 涂益友.東南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]含銅鋼氧化過程中銅的富集行為研究[D]. 曹桐赫.遼寧科技大學(xué) 2015
[2]含銅不銹鋼銅離子釋放機(jī)制研究及其生物學(xué)效應(yīng)探索[D]. 張書源.遼寧科技大學(xué) 2014
[3]超聲作用下304不銹鋼的腐蝕研究[D]. 劉芳.華中科技大學(xué) 2013
[4]等離子滲金屬技術(shù)制備表面滲銅層抗菌不銹鋼及性能研究[D]. 張景春.桂林電子科技大學(xué) 2011
[5]鋼中殘余銅元素對鋼熱加工性能的影響研究[D]. 楊小平.貴州大學(xué) 2009
[6]Ag、Cu離子注入醫(yī)用金屬材料表面改性研究[D]. 王紫琴.天津大學(xué) 2006



本文編號：3698261