【摘要】：納米氧化物彌散強(qiáng)化(Oxide Dispersion Strengthened Steel,ODS)鋼是通過(guò)機(jī)械合金化(Mechanical Alloying,MA)等方式將納米尺寸的氧化物固溶到合金基體中,并使其呈彌散分布,從而提高綜合性能的一種合金材料。大量的位錯(cuò)和彌散分布的高熔點(diǎn)納米氧化物使ODS鋼具有較高的高溫強(qiáng)度和良好的輻照穩(wěn)定性,有望成為超臨界水堆包殼的一類(lèi)候選材料。然而傳統(tǒng)的制備方法尚不成熟,容易引入氣孔和夾雜等缺陷,納米尺度氧化物的分布也不是很均勻,影響ODS鋼的使用性能。本文利用激光快速熔凝技術(shù)結(jié)合不同時(shí)期的熱處理對(duì)基體ODS鋼進(jìn)行表面改性。采用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、顯微維氏硬度計(jì)和電化學(xué)工作站等設(shè)備對(duì)ODS鋼表面熔凝層的組織、性能以及納米彌散相的演變進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:在對(duì)ODS鋼基材先進(jìn)行不同掃描速度的激光熔凝處理,再進(jìn)行后續(xù)熱處理的實(shí)驗(yàn)中,激光熔凝處理會(huì)使納米彌散相的分布均勻化,改變納米氧化物彌散相的存在形態(tài),使ODS鋼基體中形狀不規(guī)則的納米氧化物彌散相尖角溶解,轉(zhuǎn)變成形狀規(guī)整的圓球狀。其中激光功率為3000 W,光斑尺寸為10 mm×2 mm,掃描速度為800 mm/min的熔凝層納米氧化物彌散相形狀最為規(guī)整,分布最為均勻,同時(shí)該工藝條件下的熔凝層硬度較高,耐蝕性最好。經(jīng)后續(xù)熱處理后,熔凝層中納米氧化物彌散相的尺寸明顯減小,但發(fā)生了一定程度的聚集,熔凝層的硬度也大幅度降低。在對(duì)ODS鋼基材先進(jìn)行預(yù)備熱處理,再進(jìn)行不同掃描速度的激光熔凝處理實(shí)驗(yàn)中,預(yù)備熱處理均勻化了ODS鋼基體組織,改變了ODS鋼的熱傳導(dǎo)能力,使熔凝層的厚度普遍減小,熔凝層中納米氧化物彌散相呈現(xiàn)極為規(guī)整的球狀,尺寸稍有增加,分布更加均勻。其中激光功率為3000 W,光斑尺寸為10mm×2 mm,掃描速度為800 mm/min的熔凝層硬度最高,耐蝕性最好。在這兩個(gè)工藝路線中,先進(jìn)行預(yù)備熱處理,再進(jìn)行激光功率為3000 W,光斑大小為2 mm×10 mm,掃描速度為800 mm/min的激光實(shí)驗(yàn),所得到的熔凝層效果最好,納米氧化物彌散相形狀最為規(guī)整,分布最為均勻,而且熔凝層的硬度較高,耐蝕性最好。綜合來(lái)看,預(yù)備熱處理后再進(jìn)行激光熔凝處理的工藝路線既調(diào)整了納米氧化物彌散相的形態(tài),又保證了熔凝層的硬度和耐蝕性,因此該工藝更適用于ODS鋼表面改性。
【圖文】：

備生產(chǎn)的 HGL-6000 型 CO2多功能數(shù)控激光加凝實(shí)驗(yàn)，本激光器的激光波長(zhǎng)為 10.6 μm，其放電管中，當(dāng)放電管對(duì)幾十毫安或幾百毫安互相撞擊，激發(fā)出活躍的 N2分子，，通過(guò) N2量的傳遞和能級(jí)的躍遷，使 CO2分子從低轉(zhuǎn)而發(fā)出激光。

SLX1600-30型箱式高溫?zé)Y(jié)爐
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG178;TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 廖璐;周張健;李明;;14CrODS鐵素體鋼的制備及其拉伸性能[J];材料工程;2012年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 歐詒典;氧化釔中輻照缺陷形成及穩(wěn)定性的第一性原理研究[D];清華大學(xué);2011年

2 鮑一晨;超臨界水冷堆堆內(nèi)候選材料腐蝕行為與機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2624892