本文關鍵詞：糊狀區(qū)保溫時間對201不銹鋼氮含量、氣孔率及組織的影響

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【摘要】：氮合金化對不銹鋼有諸多益處：首先,氮合金化能夠顯著提高不銹鋼的強度,但不降低塑性；其次,氮是強烈的奧氏體穩(wěn)定化元素,可以減少甚至取代不銹鋼中的鎳,經濟效益顯著；此外,氮合金化還能提高不銹鋼的耐蝕性能�；谏鲜隼碚�,低鎳型奧氏體不銹鋼以錳和氮代替部分鎳,不但可以大幅降低生產成本,還能夠保證一定的強度及耐腐蝕性能,因此受到了廣泛的關注。但目前,低鎳型奧氏體不銹鋼增氮存在兩個問題,一是增氮效果不佳,氮含量偏低,二是增氮過程中易于產生氣孔,降低了性能。本研究通過在氮氣氛下進行“糊狀區(qū)”保溫,盡量避開鐵素體區(qū)域,促使氮從液相向奧氏體擴散,從而實現(xiàn)保氮增氮目的,并針對糊狀區(qū)保溫所得試樣的氮含量、氣孔率和組織進行了研究。研究表明,糊狀區(qū)保溫工藝制備的試樣氮含量與液相滲氮工藝所制試樣相比明顯增高,說明糊狀區(qū)保溫增氮工藝是一種有效的增氮工藝。隨著糊狀區(qū)保溫時間的增長,氮含量逐漸增長。氮氣分壓為1 atm時,糊狀區(qū)保溫15 min的試樣氮含量能達到0.230 wt.%；氮氣分壓為4 atm時,糊狀區(qū)保溫15 min的試樣氮含量能達到0.377 wt.%。熱力學分析表明,氮在液相中的化學勢高于氮在奧氏體中的化學勢,化學勢差值是引起氮從液相向奧氏體擴散的驅動力。分析實驗結果,還發(fā)現(xiàn)糊狀區(qū)保溫增氮的試樣的氣孔率要低于液相滲氮保溫試樣的氣孔率,說明糊狀區(qū)保溫增氮工藝可以有效減少氣孔的產生。在糊狀區(qū)保溫增氮過程中,由于氮會由液相向奧氏體擴散,氮氣泡會發(fā)生析出、重溶,相當于進行了“二次增氮”,一方面有效減少了氣孔,另一方面促進了氮的擴散。該不銹鋼的顯微組織主要由奧氏體和鐵素體組成。隨著氮含量的提高,奧氏體逐漸增多,鐵素體逐漸減少。我們可以通過控制糊狀區(qū)保溫時間長短,來控制氮含量和殘余鐵素體數(shù)量,以此來達到材料實際應用所需性能。糊狀區(qū)保溫工藝是一種有效的增氮工藝,氮含量顯著提高,氣孔率明顯降低,為奧氏體不銹鋼增氮提供一種新的思路。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71

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本文編號：1169825