本文關(guān)鍵詞：熱處理工藝對(duì)管用304不銹鋼組織與性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為一種典型的18-8型奧氏體不銹鋼,304不銹鋼具有良好的耐蝕性、耐熱性、塑性和成型性能,已廣泛用于醫(yī)療器具、船舶、食品工業(yè)及石油化工廠的管道等。但由于304不銹鋼的冷熱加工工藝不當(dāng)以及使用環(huán)境中廣泛存在的氯離子等原因,管用304不銹鋼的耐蝕性會(huì)明顯降低,甚至直接導(dǎo)致304不銹鋼管道失效而造成嚴(yán)重的安全事故的和經(jīng)濟(jì)損失。因此,研究提高304不銹鋼的耐腐蝕性能具有重要的工程意義。目前,提高304不銹鋼的耐腐蝕性能的方法主要有合金化和熱處理等。其中,通過(guò)熱處理來(lái)提高304不銹鋼的耐腐蝕性能具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低和耗時(shí)短等特點(diǎn),所以其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但固溶處理工藝如果不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致合金元素沒(méi)有溶入基體,致使基體組織合金含量低,從而降低其硬度和抗蝕性能。因此,通過(guò)固溶處理工藝的優(yōu)化研究,對(duì)優(yōu)化管用304不銹鋼的組織和耐蝕性、硬度等性能具有重要意義。本論文在文獻(xiàn)調(diào)研基礎(chǔ)上,以管用304不銹鋼為研究對(duì)象,綜合考慮304不銹鋼加工工藝設(shè)備的簡(jiǎn)便、易于操作和低成本等因素,選擇固溶熱處理作為提高304不銹鋼的耐腐蝕性的技術(shù)手段,對(duì)304不銹鋼進(jìn)行了硫酸溶液腐蝕實(shí)驗(yàn)和氯化鈉溶液電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),以及對(duì)304不銹鋼進(jìn)行了固溶溫度和固溶時(shí)間的優(yōu)化研究,利用金相分析、XRD、SEM、EDS、失重法、極化曲線分析和硬度分析等手段探討了固溶溫度和固溶時(shí)間對(duì)304不銹鋼的金相組織、耐腐蝕性能和硬度的影響。本論文得到的主要結(jié)論如下:(1)304不銹鋼試樣在經(jīng)過(guò)990°C、1020°C、1050°C、1080°C、1110°C、1140°C固溶處理后,原始組織中的鐵素體與合金碳化物較充分溶解,形成單相奧氏體組織。其中,經(jīng)過(guò)990°C·55min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0045g/d,硬度由原始試樣的69.3HV升高到160.4HV;經(jīng)過(guò)1020°C·75min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0023g/d,硬度由原始試樣的122.1HV升高到179.4HV;經(jīng)過(guò)1050°C·55min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0020g/d,硬度由原始試樣的63.2HV升高到267.5HV;經(jīng)過(guò)1080°C·55min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0038g/d,硬度由原始試樣的110.2HV升高到152.9HV;經(jīng)過(guò)1110°C·55min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0064g/d,硬度由原始試樣的90.7HV升高到114.2HV;經(jīng)過(guò)1140°C·35min固溶后試樣的耐蝕性和硬度最佳,其腐蝕速率由原始試樣的0.0263g/d下降到0.0053g/d,硬度由原始試樣的101.3HV升高到170.7HV。(2)對(duì)已進(jìn)行固溶處理的304不銹鋼試樣進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),電化學(xué)腐蝕介質(zhì)NaCl溶液,其濃度分別為1.5 wt%、3.5 wt%(海水中的氯離子平均濃度為3.5 wt%)、5.5 wt%,試樣的腐蝕電位Ecorr均為負(fù)值,經(jīng)過(guò)1140°C·35min固溶處理的試樣的腐蝕電流Icorr最低,其耐蝕性最好。(3)通過(guò)金相組織、硬度、腐蝕速率和極化曲線分析研究可知,304不銹鋼的最佳固溶熱處理工藝為1140°C·35min,經(jīng)過(guò)這樣處理過(guò)的304不銹鋼有良好的組織、硬度和耐腐蝕性能。本研究對(duì)改善304不銹鋼材料的組織、硬度和耐腐蝕性能有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：304不銹鋼 固溶處理 金相組織 耐腐蝕性能 硬度
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.71;TG161
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 不銹鋼概述11-12
• 1.1.1 不銹鋼的概念及分類11
• 1.1.2 不銹鋼主要化學(xué)成分與組織結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.3 不銹鋼的性能及應(yīng)用12
• 1.2 奧氏體不銹鋼概述12-17
• 1.2.1 奧氏體不銹鋼成分與組織結(jié)構(gòu)12-15
• 1.2.2 奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能15-16
• 1.2.3 奧氏體不銹鋼熱處理、性能及應(yīng)用16-17
• 1.3 304不銹鋼研究概述17-18
• 1.3.1 304不銹鋼的成分與組織結(jié)構(gòu)17-18
• 1.3.2 304不銹鋼的性能與應(yīng)用18
• 1.4 管用304不銹鋼耐蝕性影響的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4.1 熱處理對(duì)管用304不銹鋼耐蝕性影響的研究概述18-19
• 1.4.2 合金化對(duì)管用304不銹鋼耐蝕性影響的研究概述19-20
• 1.4.3 針對(duì)304不銹鋼耐腐蝕性能還需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題20-21
• 1.5 本論文研究的目的與意義21-22
• 1.5.1 本論文研究的目的21
• 1.5.2 本論文研究的意義21-22
• 1.6 本論文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線22-24
• 1.6.1 本論文主要研究?jī)?nèi)容22
• 1.6.2 本論文研究的技術(shù)路線22-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分24-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原材料與化學(xué)試劑24-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料24-25
• 2.1.2 化學(xué)試劑25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備25-26
• 2.3 304不銹鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)26-30
• 2.3.1 304不銹鋼的熱處理工藝設(shè)計(jì)26-29
• 2.3.2 304不銹鋼的熱處理29-30
• 2.4 304不銹鋼的金相制備與組織結(jié)構(gòu)分析30-33
• 2.4.1 304不銹鋼的金相制備30-32
• 2.4.2 304不銹鋼的金相組織結(jié)構(gòu)分析32-33
• 2.5 304不銹鋼的耐腐蝕性能實(shí)驗(yàn)33-34
• 2.5.1 304不銹鋼的耐腐蝕性能實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)33
• 2.5.2 304不銹鋼的耐腐蝕性能測(cè)試方法33-34
• 2.6 304不銹鋼的硬度測(cè)試34
• 2.7 304不銹鋼XRD的分析34
• 2.8 304不銹鋼SEM與EDS的分析34-35
• 2.9 電化學(xué)方法35-38
• 2.9.1 304不銹鋼的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)35-36
• 2.9.2 304不銹鋼電化學(xué)測(cè)試試樣的制備36-37
• 2.9.3 304不銹鋼動(dòng)電位極化曲線的測(cè)試37-38
• 第3章 固溶處理對(duì)304不銹鋼組織性能的影響38-72
• 3.1 引言38
• 3.2 固溶時(shí)間對(duì)304不銹鋼組織性能的影響38-64
• 3.2.1 固溶時(shí)間對(duì)304不銹鋼金相組織的影響38-51
• 3.2.2 固溶時(shí)間對(duì)304不銹鋼耐腐蝕性能的影響51-56
• 3.2.3 固溶時(shí)間對(duì)304不銹鋼硬度的影響56-63
• 3.2.4 本節(jié)小結(jié)63-64
• 3.3 固溶溫度對(duì)304不銹鋼組織性能的影響64-67
• 3.3.1 固溶溫度對(duì)304不銹鋼金相組織的影響64-65
• 3.3.2 固溶溫度對(duì)304不銹鋼耐腐蝕性能的影響65-67
• 3.3.3 固溶溫度對(duì)304不銹鋼硬度的影響67
• 3.4 掃描電鏡對(duì)固溶處理后的304不銹鋼的分析67-71
• 3.5 本章小結(jié)71-72
• 第4章 NaCl溶液濃度對(duì)304不銹鋼點(diǎn)蝕的影響72-81
• 4.1 引言72
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法72-73
• 4.3 304不銹鋼在不同濃度NaCl溶液中的極化曲線研究73-77
• 4.3.1 1.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼的動(dòng)電位極化曲線的影響73-75
• 4.3.2 3.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼的動(dòng)電位極化曲線的影響75-76
• 4.3.3 5.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼的動(dòng)電位極化曲線的影響76-77
• 4.4 304不銹鋼點(diǎn)蝕掃描電鏡分析77-79
• 4.4.1 1.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼點(diǎn)蝕形貌的影響77-78
• 4.4.2 3.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼點(diǎn)蝕形貌的影響78
• 4.4.3 5.5 wt% NaCl溶液對(duì)304不銹鋼點(diǎn)蝕形貌的影響78-79
• 4.5 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果88

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