15-5PH是一種強度韌性匹配良好、耐蝕性能較為優(yōu)異的沉淀硬化不銹鋼,在航空、航天、艦船等領域應用十分廣泛。目前國內(nèi)的冶煉工藝多使用了真空感應（VIM）+真空自耗（VAR）的冶煉工藝,生產(chǎn)成本較高,產(chǎn)量較小,限制了該鋼在民用領域的推廣。為了降低15-5PH高強度不銹鋼的冶煉成本,使其應用更加廣泛,迫切需要引入冶煉成本較低的電爐（EAF）+VOD+真空自耗（VAR）的冶煉工藝進行生產(chǎn),而這2種冶煉工藝對15-5PH沉淀硬化不銹鋼力學性能、高低倍組織、疲勞性能等會帶來較大影響。本文對比分析這2種冶煉工藝的15-5PH不銹鋼棒材,分為Φ150mm和Φ350mm 2種規(guī)格、共4種棒材的力學性能、夾雜物的粒徑分布、疲勞性能以及氫脆敏感性,并通過OM、Aspex、SEM、TEM、XRD、TDS等手段對試驗鋼的微觀組織、斷口形貌比對分析,初步建立鋼中非金屬夾雜物與15-5PH不銹鋼沖擊韌性、斷裂韌性以及疲勞性能的關系;對比了15-5PH不銹鋼的氫脆敏感性。主要結(jié)論如下:經(jīng)熱處理后,對于Φ150mm的試驗鋼棒材,雙真空實驗鋼的強度略低于單真空的試驗鋼,塑韌性相當,但雙真空試驗鋼的沖擊韌性和斷裂韌性均高于...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 選題背景及意義
    1.3 沉淀硬化不銹鋼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)高強度不銹鋼的研究進展
    1.4 馬氏體沉淀硬化不銹鋼的強韌化機理
        1.4.1 強化機理
        1.4.2 韌化機理
    1.5 鋼中的潔凈度和疲勞性能
        1.5.1 鋼的潔凈度
        1.5.2 疲勞性能的研究狀況
        1.5.3 疲勞的分類
        1.5.4 夾雜物對鋼疲勞性能的影響
    1.6 高強度鋼的氫脆敏感性的研究
        1.6.1 鋼鐵材料氫脆敏感性的影響因素
        1.6.2 鋼鐵材料氫致延遲斷裂的研究現(xiàn)狀
    1.7 15 -5PH不銹鋼的研究現(xiàn)狀
        1.7.1 15 -5PH不銹鋼的組織性能的研究現(xiàn)狀
        1.7.2 15 -5PH不銹鋼的冶煉工藝研究進展
        1.7.3 15 -5PH不銹鋼的冶煉工藝的特點
        1.7.4 15 -5PH鋼疲勞性能的研究進展
    1.8 本文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗材料和方案
    2.1 試驗材料
    2.2 試樣方法及手段
        2.2.1 熱處理工藝
        2.2.2 力學性能
        2.2.3 熱處理設備
        2.2.4 顯微組織觀察
    2.3 本章小結(jié)
第三章 試驗鋼組織與性能研究
    3.1力學性能實驗
        3.1.1 Φ150mm試驗鋼力學性能對比
        3.1.2 Φ350mm試驗鋼力學性能對比
        3.1.3 時效溫度對Φ350mm試驗鋼力學性能影響
    3.2 低倍組織對比
        3.2.1 Φ150mm試驗鋼低倍組織對比
        3.2.2 Φ350mm試驗鋼低倍組織對比
    3.3 微觀組織對比
        3.3.1 Φ150mm試驗鋼夾雜物形貌對比
        3.3.2 Φ350mm試驗鋼夾雜物形貌對比
        3.3.3 Φ150mm試驗鋼δ鐵素體對比
        3.3.4 Φ350mm試驗鋼δ鐵素體對比
        3.3.5 Φ150mm試驗鋼晶粒度對比
        3.3.6 Φ350mm試驗鋼晶粒度對比
        3.3.7 Φ150mm試驗鋼金相組織對比
        3.3.8 Φ350mm試驗鋼金相組織對比
    3.4 沖擊斷口形貌對比觀察
        3.4.1 Φ150mm試驗鋼沖擊斷口對比
        3.4.2 Φ350mm試驗鋼沖擊斷口對比
    3.5 本章小結(jié)
第四章 夾雜物的粒徑分布
    4.1 試驗鋼中夾雜物的種類
        4.1.1 Φ150mm試驗鋼夾雜物種類
        4.1.2 Φ350mm試驗鋼夾雜物種類
    4.2 夾雜物的成分、分布
        4.2.1 Φ150mm試驗鋼夾雜物成分、分布
        4.2.2 Φ350mm試驗鋼夾雜物成分、分布
    4.3 夾雜物的形狀
        4.3.1 Φ150mm試驗鋼夾雜物形狀
        4.3.2 Φ350mm試驗鋼夾雜物形狀
    4.4 夾雜物的微觀形貌
        4.4.1 Φ150mm試驗鋼夾雜物形貌
        4.4.2 Φ350mm試驗鋼夾雜物形貌
    4.5 四種試驗鋼中夾雜物的粒徑分布統(tǒng)計
    4.6 小規(guī)格試驗鋼斷裂韌性對比
    4.7 本章小結(jié)
第五章 疲勞S-N曲線的測定及裂紋擴展速率分析
    5.1 試驗鋼疲勞強度的預測
    5.2 試驗鋼疲勞S-N曲線
    5.3 試驗鋼疲勞斷口的觀察
        5.3.1 宏觀疲勞斷口分析
        5.3.2 微觀疲勞斷口分析
        5.3.3 試驗鋼裂紋擴展速率對比
    5.4原位拉伸觀測實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 兩種15-5PH鋼氫脆敏感性對比研究
    6.1 引言
    6.2 微觀組織對比
    6.3 TDS曲線分析
    6.4 缺口慢拉伸試驗
    6.5 慢拉伸試樣斷口分析
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間研究成果



本文編號：4023536