發(fā)布時間：2017-03-20 05:00

  本文關(guān)鍵詞：激光噴丸處理304不銹鋼板應(yīng)力腐蝕試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：應(yīng)力腐蝕開裂是奧氏體不銹鋼常見的失效形式。應(yīng)力腐蝕通常都是在低于屈服極限的應(yīng)力水平和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的,事故往往在沒有宏觀預(yù)兆時突然發(fā)生,其破壞嚴重,對人員和財產(chǎn)會造成不可忽視的損失。激光沖擊強化技術(shù)是一種新型綠色的表面強化技術(shù),具有常規(guī)加工方法無可比擬的優(yōu)點。近年來,國內(nèi)外對于激光噴丸處理提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐腐蝕性等已取得很大的研究進展,但對于激光噴丸工藝對304不銹鋼應(yīng)力腐蝕性能的影響,至今尚缺乏系統(tǒng)的研究。本文采用7種不同能量密度和2種不同搭接率激光噴丸參數(shù),對304奧氏體不銹鋼進行噴丸強化加工,通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和顯微硬度計分析,研究了激光噴丸處理對304不銹鋼表面性能的影響。同時,通過在3.5%NaCl溶液中慢應(yīng)變速率拉伸試驗,得到了不同激光噴丸參數(shù)對304奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性的影響規(guī)律,并將結(jié)果與傳統(tǒng)機械噴丸處理結(jié)果進行對比,得到如下研究成果:(1)經(jīng)激光噴丸處理后,304試樣表面存在微小的凹坑,產(chǎn)生了微量塑性變形,內(nèi)部所積累的畸變能較小,不足以使奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變,試樣表層沒有發(fā)生明顯的馬氏體相變。(2)激光噴丸處理對試樣表層晶粒有細化作用。隨著激光噴丸能量密度和搭接率增加,304不銹鋼試樣表層晶粒尺寸減小。試樣經(jīng)過激光噴丸處理后,其表層顯微硬度明顯提高,隨著噴丸能量密度或噴丸搭接率增加,試樣表層顯微硬度呈升高趨勢。(3)通過激光噴丸處理后,304不銹鋼試樣在3.5%NaCl溶液中應(yīng)力腐蝕敏感性明顯減小。隨著噴丸能量密度或噴丸搭接率的增加,試樣應(yīng)力腐蝕敏感性降低。試樣斷口微觀形貌顯示,經(jīng)激光噴丸處理后試樣在3.5%NaCl溶液中的斷口表面較平齊,沒有剪切唇,呈現(xiàn)脆性斷裂特征。(4)激光噴丸處理對304不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性影響歸功材料力學(xué)性能的強化和晶粒細化。奧氏體不銹鋼在NaCl溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂可以用“滑移-溶解-斷裂”機理來解釋,經(jīng)過激光噴丸處理能強化材料的力學(xué)性能,有效緩解滑移臺階生成,晶粒細化降低了裂紋擴展速率,所以試樣應(yīng)力腐蝕敏感性降低。(5)激光噴丸和機械噴丸對304不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性影響機理存在較大差別:機械噴丸會產(chǎn)生嚴重塑性變形,從而誘發(fā)馬氏體相變,激光噴丸處理不會產(chǎn)生明顯的馬氏體相變。兩種噴丸處理均能使試樣表層晶粒得到細化,晶粒細化能降低應(yīng)力腐蝕敏感性,而馬氏體的存在會提高應(yīng)力腐蝕敏感性。因此隨著激光噴丸能量密度增加,應(yīng)力腐蝕敏感性逐步降低;而隨著機械噴丸壓力增大,應(yīng)力腐蝕敏感性呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。
【關(guān)鍵詞】：304不銹鋼 激光噴丸 馬氏體相變 晶粒細化 應(yīng)力腐蝕
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG66
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕研究12-13
• 1.2.2 機械噴丸對材料性能的研究13-14
• 1.2.3 激光噴丸對材料性能的研究14-15
• 1.3 論文研究目的和內(nèi)容15-19
• 1.3.1 論文研究目的15-16
• 1.3.2 論文技術(shù)路線16
• 1.3.3 論文主要內(nèi)容16-19
• 第2章 304不銹鋼板激光噴丸試驗19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 激光噴丸工作原理及試驗裝置19-20
• 2.3 激光噴丸工藝參數(shù)選擇20-22
• 2.4 試樣制備和激光噴丸處理22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 激光噴丸處理對304不銹鋼表面性能的影響27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 試驗設(shè)備和測試方法27-30
• 3.2.1 試驗材料及性能27
• 3.2.2 金相組織分析27-28
• 3.2.3 顯微硬度測試28-30
• 3.3 激光噴丸處理對材料表面性能的影響30-36
• 3.3.1 激光能量密度對材料表面性能的影響30-34
• 3.3.2 激光噴丸搭接率對材料表面性能的影響34-36
• 3.4 機械噴丸與激光噴丸對材料表面性能的影響對比討論36-38
• 3.5 分析與討論38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第4章 激光噴丸對304不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性的影響41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)41-42
• 4.3 慢應(yīng)變速率拉伸試驗設(shè)備42-44
• 4.3.1 試驗裝置和材料42-44
• 4.3.2 試驗方法44
• 4.4 應(yīng)力腐蝕試驗結(jié)果44-49
• 4.4.1 激光噴丸能量密度對應(yīng)力腐蝕敏感性的影響44-46
• 4.4.2 激光噴丸搭接率對應(yīng)力腐蝕敏感性的影響46-47
• 4.4.3 激光噴丸與機械噴丸對材料應(yīng)力腐蝕敏感性的影響對比討論47-49
• 4.5 斷.形貌分析49-54
• 4.6 分析與討論54-56
• 4.7 本章小結(jié)56-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-67
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果67

【共引文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：激光噴丸處理304不銹鋼板應(yīng)力腐蝕試驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257158