本文關鍵詞：高氮奧氏體不銹鋼中組織狀態(tài)及氮含量影響性能的機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文對高氮奧氏體不銹鋼中組織狀態(tài)及氮含量影響材料性能的機制進行了系統(tǒng)研究�；贛n18Cr18N及0Cr21Ni6Mn9N兩系高氮鋼，通過系列熱處理實驗對微觀組織進行了控制，，研究了組織對力學性能的影響，用光學金相、掃描電鏡等顯微手段分析了拉伸變形后微觀組織的演化、拉伸與沖擊斷口形貌，探討了組織狀態(tài)影響力學性能的機理；采用維氏硬度儀對不同氮含量拋光態(tài)試樣打微壓痕，通過顯微觀測手段觀察分析了壓痕周圍滑移帶形貌，研究了氮影響材料性能及變形行為的微觀機制。 基于冷脹變形態(tài)Mn18Cr18N護環(huán)鋼的固溶/再結晶退火實驗結果顯示冷變形態(tài)Mn18Cr18N鋼在950-1150℃溫區(qū)可發(fā)生再結晶及晶粒長大，1050℃可提供適宜的晶粒長大熱力學/動力學條件，獲得尺寸均勻的6級晶粒度組織；退火態(tài)Mn18Cr18N試樣晶粒度由7級降至3級，維氏硬度由280降至260，沖擊功由3.35J·mm-2增至3.92J·mm-2，Mn18Cr18N鋼基體具有高韌性特質(zhì)，晶界在硬度及韌性方面不起主導性作用；1050℃左右保溫大于1h，Mn18Cr18N鋼屈服強度可降至500MPa以下，面縮率高于60%，Mn18Cr18N鋼強度及塑性可為冷變形提供有利工藝條件。 硬度壓痕周邊滑移帶、沖擊與拉伸斷口、拉伸樣斷口附近縱剖面變形組織顯微觀察結果說明Mn18Cr18N鋼細晶強化機制符合“Cottrell位錯塞積理論”及“加工硬化理論”；沖擊斷口未顯示出脆斷跡象，拉伸斷口上的硬脆性碳氮化物碎裂未致塑性惡化，Mn18Cr18N護環(huán)鋼裂紋相容性優(yōu)良；共格退火孿晶界對位錯滑移變形有阻礙作用，退火孿晶對Mn18Cr18N鋼有強化效果。 晶粒尺寸相近氮含量分別為0.26%、0.28%及0.29%的0Cr21Ni6Mn9N試樣維氏硬度測試實驗結果顯示，隨氮含量的增加硬度升高，氮的固溶強化作用明顯；隨氮含量的增加硬度壓痕周邊滑移帶變的細小密集，向外傳遞的區(qū)域變小，氮促進短程有序程度及增加晶界釋放位錯數(shù)量是其強化0Cr21Ni6Mn9N鋼的原因。
【關鍵詞】：高氮奧氏體不銹鋼 顯微組織 力學性能 滑移帶
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 高氮奧氏體不銹鋼的發(fā)展與現(xiàn)狀11-13
• 1.3 高氮奧氏體不銹鋼的制備工藝13-20
• 1.3.1 成分設計13-17
• 1.3.2 冶煉工藝17-18
• 1.3.3 塑性加工工藝18-20
• 1.3.4 熱處理工藝20
• 1.4 本文的研究內(nèi)容、目的及意義20-22
• 第2章 實驗材料及實驗方法22-32
• 2.1 實驗材料22-25
• 2.1.1 Mn18Cr18N（P900）22-24
• 2.1.2 0Cr21Ni6Mn9N（Nitronic40, 21-6-9）24-25
• 2.2 實驗方法及設備25-29
• 2.2.1 熱處理25-26
• 2.2.2 性能測試26-27
• 2.2.3 組織分析27-29
• 2.3 實驗材料氮含量的測定29-32
• 2.3.1 材料初始態(tài)氮含量30
• 2.3.2 高溫退火對氮含量的影響30-32
• 第3章 組織狀態(tài)對性能的影響32-52
• 3.1 Mn18Cr18N 組織控制32-37
• 3.1.1 冷脹變形強化態(tài)組織32-33
• 3.1.2 熱處理對組織的影響33-37
• 3.2 組織狀態(tài)對硬度的影響37-38
• 3.3 組織狀態(tài)對沖擊性能的影響38-40
• 3.4 組織狀態(tài)對拉伸性能的影響40-43
• 3.5 組織影響性能的機制43-49
• 3.5.1 晶粒尺寸效應43-47
• 3.5.2 共格退火孿晶界的作用47-48
• 3.5.3 析出相的作用48-49
• 3.6 本章小結49-52
• 第4章 氮含量對性能的影響52-60
• 4.1 氮含量對 0Cr21Ni6Mn9N 硬度的影響52-54
• 4.2 微壓痕周邊滑移帶形態(tài)54-56
• 4.3 氮影響材料性能及變形行為的機制56-58
• 4.4 本章小結58-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀學位期間承擔的科研任務與主要成果66-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

【參考文獻】

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本文編號：282258