USS122超高強(qiáng)度不銹鋼熱變形行為與強(qiáng)韌化機(jī)理的研究
本文關(guān)鍵詞:USS122超高強(qiáng)度不銹鋼熱變形行為與強(qiáng)韌化機(jī)理的研究
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【摘要】:超高強(qiáng)度不銹鋼是一種具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性配合及良好的耐蝕性能的高合金不銹鋼。目前,作為結(jié)構(gòu)部件的首選材料被廣泛應(yīng)用于航空、航天、海洋等高科技領(lǐng)域。然而由于其合金化程度很高,析出相復(fù)雜,導(dǎo)致熱加工問(wèn)題非常突出,極大地制約了材料的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。因此研究USS122超高強(qiáng)度不銹鋼的強(qiáng)韌化機(jī)理和熱變形行為,具有極為重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文采用透射電子顯微鏡、掃描電鏡、相分析等手段觀察和分析了相應(yīng)狀態(tài)的微觀組織,研究結(jié)果表明鋼的原始晶界上分布大量的M23C6、M6C型碳化物以及χ相,經(jīng)1050℃固溶處理后組織為高密度位錯(cuò)的板條馬氏體和少量殘余奧氏體,且析出相基本全部溶解:經(jīng)1000℃固溶處理析出相未全部溶解,嚴(yán)重的影響了鋼的韌性;經(jīng)1100℃固溶處理組織明顯粗大,屈服強(qiáng)度明顯下降。經(jīng)過(guò)1050℃×1hOQ,-73℃×8hAC,540℃×4hAC峰時(shí)效)處理后,鋼的抗拉強(qiáng)度Rm≥1900MPa,并且擁有良好的沖擊韌性(AKU2=50J)與之相匹配。鋼中有大量細(xì)小彌散的Laves相析出,它們尺寸在10~15nm左右,提高了鋼的強(qiáng)度;在欠時(shí)效狀態(tài),鋼中的析出相較少?gòu)?qiáng)化效果不足;過(guò)時(shí)效狀態(tài),鋼中的析出相聚集、粗化,也對(duì)鋼的強(qiáng)度不利。在變形溫度為850~1150℃,應(yīng)變速率為0.01~10s-1的條件下,基于熱變形流變應(yīng)力數(shù)據(jù),建立了USS122鋼的熱變形本構(gòu)方程,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型以及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒平均尺寸與Z參數(shù)之間的定量關(guān)系模型。鋼的熱變形激活能為452.024KJ/mol;趧(dòng)態(tài)材料模型,得到了超高強(qiáng)度不銹鋼在變形溫度為850~1150℃,應(yīng)變速率為0.01-lOs-1的條件下的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)、能量耗散率及失穩(wěn)參數(shù),并建立其熱加工圖,確定了鋼的最佳熱加工區(qū)域。
【關(guān)鍵詞】:馬氏體沉淀硬化不銹鋼 固溶 時(shí)效 析出相 熱加工圖
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TG142.71
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-30
- 1.1 選題背景10
- 1.2 選題目的與意義10-12
- 1.3 馬氏體沉淀硬化不銹鋼的發(fā)展與現(xiàn)狀12-18
- 1.4 馬氏體沉淀硬化不銹鋼的強(qiáng)化機(jī)理18-20
- 1.4.1 強(qiáng)化機(jī)理18-20
- 1.4.2 韌化機(jī)理20
- 1.5 馬氏體沉淀硬化不銹鋼化學(xué)成分與析出相對(duì)應(yīng)關(guān)系20-23
- 1.6 超高強(qiáng)度不銹鋼的熱變形行為和熱加工工藝23-30
- 1.6.1 熱變形行為24-27
- 1.6.2 熱加工圖27-30
- 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法30-34
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料30
- 2.2 試驗(yàn)方法及手段30-33
- 2.2.1 熱處理工藝30-31
- 2.2.2 力學(xué)性能的測(cè)定31-32
- 2.2.3 顯微組織觀察分析32
- 2.2.4 殘余奧氏體測(cè)量32-33
- 2.2.5 臨界點(diǎn)測(cè)試33
- 2.2.6 熱壓縮試驗(yàn)33
- 2.3 本章小結(jié)33-34
- 第三章 固溶溫度對(duì)鋼組織和力學(xué)性能的影響34-50
- 3.1 固溶溫度對(duì)力學(xué)性能的影響34-35
- 3.2 沖擊試樣斷口形貌35-36
- 3.3 固溶溫度對(duì)顯微組織的影響36-39
- 3.4 相分析39-40
- 3.5 第二相的微觀組織40-44
- 3.6 固溶溫度對(duì)Ms點(diǎn)的影響44-45
- 3.7 固溶溫度對(duì)殘余奧氏體的影響45-48
- 3.8 本章小結(jié)48-50
- 第四章 時(shí)效對(duì)超高強(qiáng)度不銹鋼力學(xué)及微觀組織的影響50-68
- 4.1 顯微組織分析50-52
- 4.2 時(shí)效溫度對(duì)力學(xué)性能的影響52-53
- 4.3 時(shí)效溫度對(duì)沖擊斷口形貌的影響53-54
- 4.4 時(shí)效處理對(duì)鋼微觀組織的影響54-64
- 4.4.1 時(shí)效對(duì)析出相的影響54-60
- 4.4.2 時(shí)效對(duì)逆轉(zhuǎn)變奧氏體的影響60-64
- 4.5 綜合討論64-65
- 4.5.1 強(qiáng)化機(jī)理64-65
- 4.5.2 韌化機(jī)理65
- 4.6 本章小結(jié)65-68
- 第五章 超高強(qiáng)度不銹鋼熱變形行為的研究68-84
- 5.1 變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線的影響68-70
- 5.2 變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)顯微組織的影響70-73
- 5.3 熱變形方程的建立73-76
- 5.4 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界條件的確定76-80
- 5.5 臨界應(yīng)變預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建80-81
- 5.6 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的組織演變81-82
- 5.7 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的晶粒尺寸模型82-83
- 5.8 本章小結(jié)83-84
- 第六章 超高強(qiáng)度不銹鋼的熱加工圖84-98
- 6.1 熱加工圖物理模型的理論基礎(chǔ)84-87
- 6.1.1 原子理論模型84-85
- 6.1.2 動(dòng)態(tài)材料模型85-87
- 6.2 熱加工圖的繪制87-97
- 6.2.1 能量耗散圖87-95
- 6.2.2 失穩(wěn)圖和熱加工圖95-97
- 6.3 本章小結(jié)97-98
- 第七章 結(jié)論及展望98-100
- 7.1 全文結(jié)論98-99
- 7.2 展望99-100
- 致謝100-102
- 參考文獻(xiàn)102-108
- 附錄A108
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 楊雪春;;熱處理對(duì)耐熱馬氏體不銹鋼0Cr_(17)Ni_4Cu_4Nb性能的影響[J];長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期
2 郭巖;侯淑芳;周榮燦;;晶界M_(23)C_6碳化物對(duì)IN 617合金力學(xué)性能的影響[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2010年10期
3 范長(zhǎng)剛;馬鳴圖;翁宇慶;雍岐龍;李志剛;;中碳鉻-鎳-鉬鋼的超高強(qiáng)度和超低屈強(qiáng)比現(xiàn)象[J];機(jī)械工程材料;2006年08期
4 劉振寶;楊志勇;雍歧龍;梁劍雄;孫永慶;李文輝;盧倫;;1900MPa級(jí)超高強(qiáng)度不銹鋼的研制[J];機(jī)械工程材料;2008年03期
5 任勇強(qiáng);尚成嘉;張宏偉;袁勝福;陳二虎;;0.23C-1.9Mn-1.6Si鋼中的殘余奧氏體對(duì)韌塑性的影響[J];材料研究學(xué)報(bào);2014年04期
6 劉振寶,宋為順,楊志勇,李全安,梁劍雄;時(shí)效對(duì)超高強(qiáng)馬氏體時(shí)效不銹鋼組織與性能的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2005年04期
7 康婭雪;蔡大勇;張春玲;董海峰;王玉輝;;微碳鋼的熱變形方程及熱加工圖[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2012年06期
8 牛靖;董俊明;薛錦;;沉淀硬化不銹鋼FV520(B)的析出硬化及韌性[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年12期
9 任勇強(qiáng);謝振家;尚成嘉;;低碳鋼中殘余奧氏體的調(diào)控及對(duì)力學(xué)性能的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2012年09期
10 張永軍;胡偉濤;韓靜濤;ЕВСЮНОВА;;高氮馬氏體不銹鋼3Cr13N的熱變形方程[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2014年01期
,本文編號(hào):1027583
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