304不銹鋼是一種優(yōu)秀的耐腐蝕材料,相較于低合金鋼、碳鋼等比較難以發(fā)生氫脆腐蝕,因而被廣泛應(yīng)用于海洋、石油、航天航空、氫能源、核工業(yè)等領(lǐng)域。但是當(dāng)氫濃度過高,或者氫氣壓力過大時(shí),氫脆敏感性較低的304不銹鋼也不可避免的會發(fā)生氫脆,導(dǎo)致工件失效,這就對不銹鋼的抗氫脆性能提出了更高的挑戰(zhàn)。晶界設(shè)計(jì)與調(diào)控目前已經(jīng)是一種改善多晶界材料綜合性能的有效方法,304不銹鋼的氫脆與晶界有著密切的關(guān)系,因此通過晶界工程來優(yōu)化304不銹鋼的晶界特征分布是提高其抗氫脆性能的一個(gè)有效手段。本文研究了變形量、退火溫度和退火時(shí)間對不銹鋼晶界特征分布的影響,確定了晶界優(yōu)化的最佳工藝參數(shù),并進(jìn)一步探究了晶界特征分布對不銹鋼抗氫脆性能的影響和機(jī)制,主要得出結(jié)論如下:(1)根據(jù)晶界特征分布調(diào)控的結(jié)果,確定了304奧氏體不銹鋼晶界優(yōu)化的最佳工藝參數(shù)為進(jìn)行7%冷軋變形后在1075℃退火7min,特殊晶界比例達(dá)到75%,隨機(jī)晶界的連通性得到有效的打斷。(2)隨著低ΣCSL晶界(重合位置點(diǎn)陣晶界)比例的升高,304奧氏體不銹鋼的伸長率和斷面收縮率均不斷增加。試樣充氫后,低ΣCSL晶界比例為54%的母材的氫致伸長率損減率和氫致斷面...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 不銹鋼氫脆
        1.1.1 不銹鋼的氫脆機(jī)理
        1.1.2 氫脆的影響因素
        1.1.3 氫脆的預(yù)防措施
    1.2 晶界工程
        1.2.1 晶界的概念
        1.2.2 晶界工程的基本概念
        1.2.3 晶界工程的發(fā)展歷程
        1.2.4 晶界特征分布優(yōu)化的微觀機(jī)制
        1.2.5 形變和熱處理方式對晶界工程的影響
        1.2.6 晶界特征分布對氫脆的影響
    1.3 課題研究目的和意義
2 實(shí)驗(yàn)過程及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)流程
    2.4 實(shí)驗(yàn)方法
        2.4.1 固溶處理
        2.4.2 變形+退火處理
        2.4.3 電化學(xué)充氫處理
    2.5 分析測試方法
        2.5.1 金相組織觀察
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 抗氫脆性能性能測試
        2.5.4 充氫量測試
        2.5.5 SEM和 EBSD測試
3 304 不銹鋼晶界特征分布調(diào)控
    3.1 母材組織特征
    3.2 變形量對晶界特征分布的影響
    3.3 退火溫度對晶界特征分布的影響
    3.4 退火時(shí)間對晶界特征分布的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 晶界特征分布對304 不銹鋼抗氫脆性能的影響
    4.1 拉伸力學(xué)性能分析
        4.1.1 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分析
        4.1.2 塑性分析
    4.2 拉伸斷口形貌分析
    4.3 晶界特征分布對充氫量的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 晶界特征分布對304 不銹鋼氫致裂紋的影響
    5.1 BM和 GBEM的拉伸斷口氫致裂紋形貌分析
    5.2 晶界特征分布對氫致裂紋的影響
        5.2.1 BM充氫樣品中的裂紋
        5.2.2 GBEM充氫樣品中的裂紋
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3783855