含銅304L不銹鋼的冷成形性能研究
發(fā)布時間:2021-01-10 11:56
銅(Cu)是不銹鋼中常見的合金元素,也是人體必需的微量元素。含銅奧氏體不銹鋼通過向傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼中添加適量的銅,并經(jīng)過時效處理析出富銅相,獲得優(yōu)異的力學(xué)性能和抗菌性能,被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)和餐廚衛(wèi)生等領(lǐng)域。然而在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn),這類材料的冷成形性能較差。將奧氏體不銹鋼板深沖加工成水槽等構(gòu)件時,容易發(fā)生制耳、起皺甚至開裂等現(xiàn)象。為解決這一問題,本文系統(tǒng)地研究了銅添加和富銅相對304L-Cu奧氏體不銹鋼微觀組織、力學(xué)性能和冷成形性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,選擇其中綜合性能最優(yōu)的304L-Cu不銹鋼,研究了冷變形量和熱處理狀態(tài)對其微觀組織、力學(xué)性能和織構(gòu)演變的影響規(guī)律。本文開展的主要研究內(nèi)容及取得的結(jié)果如下:(1)銅添加和富銅相對304L-Cu奧氏體不銹鋼組織和性能的影響對304L不銹鋼中Cu的平衡固溶度以及不同Cu含量的不銹鋼的堆垛層錯能(SFE)進(jìn)行了計算,并對其微觀組織、力學(xué)性能和成形性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,304L不銹鋼中Cu的平衡固溶度公式為:Ig[Cu]γ=2.295-2018/T。銅的添加使304L不銹鋼的堆垛層錯能升高,變形時的馬氏體轉(zhuǎn)變量降低,變形孿晶含量升高,變形機(jī)制...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 含銅奧氏體抗菌不銹鋼
1.2 鋼中銅添加和富銅相的研究現(xiàn)狀
1.2.1 銅在鋼中的作用
1.2.2 鋼中富銅相的研究現(xiàn)狀
1.3 冷變形對奧氏體不銹鋼的影響
1.3.1 加工硬化與應(yīng)變誘導(dǎo)馬氏體
1.3.2 不銹鋼中冷變形織構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 性能測試
2.2.1 拉伸性能測試
2.2.2 硬度測試
2.2.3 杯突試驗
2.2.4 XRD宏觀織構(gòu)分析
2.3 組織分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 XRD定量分析
2.3.3 SEM斷口形貌表征
2.3.4 電子背散射衍射分析(EBSD)
2.3.5 TEM顯微組織觀察
第3章 銅添加和富銅相對304L不銹鋼組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 銅添加和富銅相析出的熱力學(xué)分析
3.2.1 平衡固溶度的計算
3.2.2 堆垛層錯能的計算
3.3 銅添加和富銅相對組織的影響
3.3.1 顯微組織觀察和定性分析
3.3.2 微觀組織觀察和定量分析
3.4 銅添加和富銅相對性能的影響
3.4.1 銅添加和富銅相對力學(xué)性能的影響研究
3.4.2 銅添加和富銅相對成形性能的影響研究
3.5 銅添加和富銅相對變形機(jī)制的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 冷變形和熱處理狀態(tài)對304L-3. 5Cu不銹鋼組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 冷變形和熱處理狀態(tài)對顯微組織的影響
4.2.1 顯微組織觀察
4.2.2 馬氏體的定量分析
4.3 冷變形和熱處理狀態(tài)對304L-3. 5Cu不銹鋼力學(xué)性能的影響
4.3.1 冷變形和熱處理狀態(tài)對力學(xué)性能的影響
4.3.2 冷變形和熱處理狀態(tài)對加工硬化行為的影響
4.4 304L-3. 5Cu不銹鋼冷變形織構(gòu)的研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時效對含Nb低合金高強(qiáng)鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張繼明,喻春明. 材料熱處理學(xué)報. 2019(06)
[2]ECAP變形對Mg-Y-Nd-Zr合金組織和性能的影響[J]. 胡威威,李偉,趙豐停,譚蘊(yùn),石小方,田亮. 材料熱處理學(xué)報. 2019(04)
[3]時效處理對20%冷變形15Cr-15Ni含Ti奧氏體不銹鋼組織和650℃拉伸性能的影響[J]. 王志楠,梁田,張龍,杜愛兵,高明,馬穎澈,劉奎. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[4]奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化研究現(xiàn)狀[J]. 王寧,王娟,李亞江. 壓力容器. 2018(04)
[5]銅含量對Cr21鐵素體不銹鋼組織和性能的影響[J]. 劉華強(qiáng),唐荻,趙愛民,周開春. 材料熱處理學(xué)報. 2017(11)
[6]含銅抗菌不銹鋼材料研究概況[J]. 王永霞,李大勝. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[7]304奧氏體不銹鋼超低溫軋制變形誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的定量分析及組織表征[J]. 史金濤,侯隴剛,左錦榮,盧林,崔華,張濟(jì)山. 金屬學(xué)報. 2016(08)
[8]奧氏體不銹鋼晶粒細(xì)化對形變機(jī)制和力學(xué)性能的影響[J]. 萬響亮,李光強(qiáng),周博文,馬江華. 材料工程. 2016(08)
[9]抗菌不銹鋼的研究進(jìn)展[J]. 徐鳴悅,王叢,李運(yùn)剛. 鑄造技術(shù). 2016(06)
[10]抗菌不銹鋼的發(fā)展研究現(xiàn)狀及展望[J]. 馬濤,李運(yùn)剛. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
博士論文
[1]冷軋奧氏體不銹鋼退火轉(zhuǎn)變及其對組織和力學(xué)行為的影響[D]. 賀延明.燕山大學(xué) 2018
[2]奧氏體不銹鋼在H2S環(huán)境下的腐蝕行為與鈍化膜演化研究[D]. 王竹.北京科技大學(xué) 2018
[3]1Cr17鐵素體不銹鋼的成形性能研究[D]. 劉洪濤.北京科技大學(xué) 2018
[4]含銅抗菌奧氏體不銹鋼的銅析出行為及性能研究[D]. 席通.大連理工大學(xué) 2017
[5]鐵素體抗菌不銹鋼的銅析出機(jī)理與性能控制[D]. 尹鴻祥.北京科技大學(xué) 2016
[6]含銅(氮)抗菌不銹鋼的組織與性能研究[D]. 張志霞.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]冷軋態(tài)奧氏體鋼高壓退火處理后的組織與性能研究[D]. 李曉君.燕山大學(xué) 2016
[2]奧氏體不銹鋼薄板冷軋變形量與硬度和強(qiáng)度的相關(guān)性研究[D]. 聶志水.太原理工大學(xué) 2012
[3]SUS304奧氏體不銹鋼冷軋及退火工藝對組織和性能的影響[D]. 飛尚才.蘭州理工大學(xué) 2011
[4]奧氏體不銹鋼冷軋板材成形性能及耐蝕性能研究[D]. 夏淵.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]含銅奧氏體抗菌不銹鋼微觀組織與性能研究[D]. 時均增.蘭州理工大學(xué) 2010
[6]含銅奧氏體抗菌不銹鋼的工藝及性能研究[D]. 邱文軍.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:2968661
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 含銅奧氏體抗菌不銹鋼
1.2 鋼中銅添加和富銅相的研究現(xiàn)狀
1.2.1 銅在鋼中的作用
1.2.2 鋼中富銅相的研究現(xiàn)狀
1.3 冷變形對奧氏體不銹鋼的影響
1.3.1 加工硬化與應(yīng)變誘導(dǎo)馬氏體
1.3.2 不銹鋼中冷變形織構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 性能測試
2.2.1 拉伸性能測試
2.2.2 硬度測試
2.2.3 杯突試驗
2.2.4 XRD宏觀織構(gòu)分析
2.3 組織分析
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 XRD定量分析
2.3.3 SEM斷口形貌表征
2.3.4 電子背散射衍射分析(EBSD)
2.3.5 TEM顯微組織觀察
第3章 銅添加和富銅相對304L不銹鋼組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 銅添加和富銅相析出的熱力學(xué)分析
3.2.1 平衡固溶度的計算
3.2.2 堆垛層錯能的計算
3.3 銅添加和富銅相對組織的影響
3.3.1 顯微組織觀察和定性分析
3.3.2 微觀組織觀察和定量分析
3.4 銅添加和富銅相對性能的影響
3.4.1 銅添加和富銅相對力學(xué)性能的影響研究
3.4.2 銅添加和富銅相對成形性能的影響研究
3.5 銅添加和富銅相對變形機(jī)制的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 冷變形和熱處理狀態(tài)對304L-3. 5Cu不銹鋼組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 冷變形和熱處理狀態(tài)對顯微組織的影響
4.2.1 顯微組織觀察
4.2.2 馬氏體的定量分析
4.3 冷變形和熱處理狀態(tài)對304L-3. 5Cu不銹鋼力學(xué)性能的影響
4.3.1 冷變形和熱處理狀態(tài)對力學(xué)性能的影響
4.3.2 冷變形和熱處理狀態(tài)對加工硬化行為的影響
4.4 304L-3. 5Cu不銹鋼冷變形織構(gòu)的研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時效對含Nb低合金高強(qiáng)鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 張繼明,喻春明. 材料熱處理學(xué)報. 2019(06)
[2]ECAP變形對Mg-Y-Nd-Zr合金組織和性能的影響[J]. 胡威威,李偉,趙豐停,譚蘊(yùn),石小方,田亮. 材料熱處理學(xué)報. 2019(04)
[3]時效處理對20%冷變形15Cr-15Ni含Ti奧氏體不銹鋼組織和650℃拉伸性能的影響[J]. 王志楠,梁田,張龍,杜愛兵,高明,馬穎澈,劉奎. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[4]奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化研究現(xiàn)狀[J]. 王寧,王娟,李亞江. 壓力容器. 2018(04)
[5]銅含量對Cr21鐵素體不銹鋼組織和性能的影響[J]. 劉華強(qiáng),唐荻,趙愛民,周開春. 材料熱處理學(xué)報. 2017(11)
[6]含銅抗菌不銹鋼材料研究概況[J]. 王永霞,李大勝. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[7]304奧氏體不銹鋼超低溫軋制變形誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的定量分析及組織表征[J]. 史金濤,侯隴剛,左錦榮,盧林,崔華,張濟(jì)山. 金屬學(xué)報. 2016(08)
[8]奧氏體不銹鋼晶粒細(xì)化對形變機(jī)制和力學(xué)性能的影響[J]. 萬響亮,李光強(qiáng),周博文,馬江華. 材料工程. 2016(08)
[9]抗菌不銹鋼的研究進(jìn)展[J]. 徐鳴悅,王叢,李運(yùn)剛. 鑄造技術(shù). 2016(06)
[10]抗菌不銹鋼的發(fā)展研究現(xiàn)狀及展望[J]. 馬濤,李運(yùn)剛. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
博士論文
[1]冷軋奧氏體不銹鋼退火轉(zhuǎn)變及其對組織和力學(xué)行為的影響[D]. 賀延明.燕山大學(xué) 2018
[2]奧氏體不銹鋼在H2S環(huán)境下的腐蝕行為與鈍化膜演化研究[D]. 王竹.北京科技大學(xué) 2018
[3]1Cr17鐵素體不銹鋼的成形性能研究[D]. 劉洪濤.北京科技大學(xué) 2018
[4]含銅抗菌奧氏體不銹鋼的銅析出行為及性能研究[D]. 席通.大連理工大學(xué) 2017
[5]鐵素體抗菌不銹鋼的銅析出機(jī)理與性能控制[D]. 尹鴻祥.北京科技大學(xué) 2016
[6]含銅(氮)抗菌不銹鋼的組織與性能研究[D]. 張志霞.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]冷軋態(tài)奧氏體鋼高壓退火處理后的組織與性能研究[D]. 李曉君.燕山大學(xué) 2016
[2]奧氏體不銹鋼薄板冷軋變形量與硬度和強(qiáng)度的相關(guān)性研究[D]. 聶志水.太原理工大學(xué) 2012
[3]SUS304奧氏體不銹鋼冷軋及退火工藝對組織和性能的影響[D]. 飛尚才.蘭州理工大學(xué) 2011
[4]奧氏體不銹鋼冷軋板材成形性能及耐蝕性能研究[D]. 夏淵.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]含銅奧氏體抗菌不銹鋼微觀組織與性能研究[D]. 時均增.蘭州理工大學(xué) 2010
[6]含銅奧氏體抗菌不銹鋼的工藝及性能研究[D]. 邱文軍.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:2968661
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