馬氏體耐熱不銹鋼析出相的熱力學(xué)/動力學(xué)計算和優(yōu)化研究
發(fā)布時間：2021-07-16 13:48
本文將高通量材料模擬計算方法和實驗研究相結(jié)合,研究了一種用于發(fā)動機關(guān)鍵部件的馬氏體耐熱不銹鋼。通過開展650℃長期時效對試驗鋼組織和性能影響的試驗研究,分析了試驗鋼中析出相對組織、性能的影響規(guī)律和析出相長大規(guī)律,結(jié)合基于Thermo-Calc的熱力學(xué)計算,以及基于DICTRA的析出相長大動力學(xué)模擬,進行成分優(yōu)化研究,并將成分優(yōu)化前后的析出相粗化模擬結(jié)果作了對比研究。得到如下結(jié)果:試驗鋼熱處理后的組織為板條馬氏體,含有少量的δ鐵素體。時效處理后,發(fā)生組織回復(fù)、馬氏體板條寬化和析出相的粗化。熱處理后組織中的析出相主要為M23C6和MX,時效過程中析出Laves相。熱力學(xué)計算得到的析出相類型與試驗鋼XRD定性結(jié)果一致,且熱力學(xué)計算結(jié)果表明時效過程中σ相的析出與Cr元素在晶界上的偏聚有關(guān)。主要受析出相粗化和組織回復(fù)共同作用的影響,材料的強度和硬度在500h時效時間內(nèi)下降較快;延長時效時間,由于硬脆的σ相的大量析出,強度和硬度的緩慢下降。主要受Laves相粗化和鏈狀分布的M23C6的影響,沖擊吸收能量在100...
【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
材料基因組計劃框架
引起材料蠕變性能的降低，且發(fā)現(xiàn)在 Z 相析出所必須的元素。由于 Z 相在早期蠕變用有利于提高材料蠕變性能，但隨著蠕變時間布的納米相 MX 大量減少，在 Z 相析出長大和響下，材料蠕變強度迅速下降。Kyu-Ho Lee[49]形成和高鉻鋼蠕變強度的影響，結(jié)果顯示少提高材料的短期蠕變性能，但增加 Nb 含量會降和斷裂壽命，這與添加 Nb 會促進 Z 相的析出其顆粒間距大于 M23C6和 Laves 相，在應(yīng)力作用，易成為蠕變孔洞的形核點[34,37]。此外，Z 相，促進 Z 相附近 M23C6的長大。因此，耐熱鋼能和蠕變壽命的影響遠高于 M23C6和 Laves 相時間受材料使用溫度、應(yīng)力和 Z 相形成元素含形核機理及對材料蠕變性能的影響仍在進一步
圖 1.3 Z 相的形成過程[47]Fig.1.3 Formation process of Z phase文的研究目的及意義文將試驗研究和材料模擬計算方法相結(jié)合，推動材料大數(shù)據(jù)技術(shù)在特用，進行新型 650 ℃馬氏體耐熱不銹鋼ЭП866 的研究，并為該鋼的論支持。通過分析試驗鋼在 650 ℃長期時效過程中組織和析出相的變影響，結(jié)合高通量模擬計算，建立成分-組織之間的定量關(guān)系，進行現(xiàn)了鋼中析出相的定量優(yōu)化。動力學(xué)計算用于析出相的粗化模擬，果作對比，驗證了模擬計算結(jié)果的可靠性，將成分優(yōu)化前后析出相粗作了對比研究，實現(xiàn)了析出相長大過程的優(yōu)化控制，為驗證成分優(yōu)化性提供支持，也為驗證將模擬計算方法用于材料研究的準確性和高效主要研究內(nèi)容如下： 2 章主要介紹試驗材料、設(shè)備與方法和模擬軟件。 3 章主要研究了長期時效對ЭП866 鋼組織和性能的影響，并分析了
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于材料基因組計劃的計算和數(shù)據(jù)方法[J]. 楊小渝,任杰,王娟,趙旭山,王宗國,宋健龍. 科技導(dǎo)報. 2016(24)
[2]“基于材料基因組的全固態(tài)鋰離子電池研究”獲國家立項[J]. 林海,林原,潘鋒. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]加快材料基因組工程信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)[J]. 楊小渝. 科技導(dǎo)報. 2016(08)
[4]高鉻鋼蠕變析出相變化分析概述[J]. 余濤,劉新寶,郝巧娥,趙彩麗. 金屬世界. 2016(02)
[5]馬氏體耐熱鋼中Laves相的析出行為[J]. 劉鴻國,李生志,熊偉,董顯平,單愛黨. 材料熱處理學(xué)報. 2015(09)
[6]Co、B對新型鐵素體耐熱鋼組織和性能的影響[J]. 劉越,馬煜林,郭浩,劉春明. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
[7]材料基因組——材料研發(fā)新模式[J]. 汪洪,向勇,項曉東,陳立泉. 科技導(dǎo)報. 2015(10)
[8]我國材料基因組發(fā)展及其研究基地建設(shè)的思考與探索[J]. 張金倉,張文清. 科技導(dǎo)報. 2015(10)
[9]熱力學(xué)計算在新型熱強耐蝕鋼設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 苗偉,李國利,陳曉紅,楊鑫,于芳. 宇航材料工藝. 2015(01)
[10]材料基因組計劃及其實施進展研究[J]. 劉俊聰,王丹勇,李樹虎,陳以蔚,魏化震. 情報雜志. 2015(01)
本文編號：3287129
【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
材料基因組計劃框架
引起材料蠕變性能的降低，且發(fā)現(xiàn)在 Z 相析出所必須的元素。由于 Z 相在早期蠕變用有利于提高材料蠕變性能，但隨著蠕變時間布的納米相 MX 大量減少，在 Z 相析出長大和響下，材料蠕變強度迅速下降。Kyu-Ho Lee[49]形成和高鉻鋼蠕變強度的影響，結(jié)果顯示少提高材料的短期蠕變性能，但增加 Nb 含量會降和斷裂壽命，這與添加 Nb 會促進 Z 相的析出其顆粒間距大于 M23C6和 Laves 相，在應(yīng)力作用，易成為蠕變孔洞的形核點[34,37]。此外，Z 相，促進 Z 相附近 M23C6的長大。因此，耐熱鋼能和蠕變壽命的影響遠高于 M23C6和 Laves 相時間受材料使用溫度、應(yīng)力和 Z 相形成元素含形核機理及對材料蠕變性能的影響仍在進一步
圖 1.3 Z 相的形成過程[47]Fig.1.3 Formation process of Z phase文的研究目的及意義文將試驗研究和材料模擬計算方法相結(jié)合，推動材料大數(shù)據(jù)技術(shù)在特用，進行新型 650 ℃馬氏體耐熱不銹鋼ЭП866 的研究，并為該鋼的論支持。通過分析試驗鋼在 650 ℃長期時效過程中組織和析出相的變影響，結(jié)合高通量模擬計算，建立成分-組織之間的定量關(guān)系，進行現(xiàn)了鋼中析出相的定量優(yōu)化。動力學(xué)計算用于析出相的粗化模擬，果作對比，驗證了模擬計算結(jié)果的可靠性，將成分優(yōu)化前后析出相粗作了對比研究，實現(xiàn)了析出相長大過程的優(yōu)化控制，為驗證成分優(yōu)化性提供支持，也為驗證將模擬計算方法用于材料研究的準確性和高效主要研究內(nèi)容如下： 2 章主要介紹試驗材料、設(shè)備與方法和模擬軟件。 3 章主要研究了長期時效對ЭП866 鋼組織和性能的影響，并分析了
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于材料基因組計劃的計算和數(shù)據(jù)方法[J]. 楊小渝,任杰,王娟,趙旭山,王宗國,宋健龍. 科技導(dǎo)報. 2016(24)
[2]“基于材料基因組的全固態(tài)鋰離子電池研究”獲國家立項[J]. 林海,林原,潘鋒. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]加快材料基因組工程信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)[J]. 楊小渝. 科技導(dǎo)報. 2016(08)
[4]高鉻鋼蠕變析出相變化分析概述[J]. 余濤,劉新寶,郝巧娥,趙彩麗. 金屬世界. 2016(02)
[5]馬氏體耐熱鋼中Laves相的析出行為[J]. 劉鴻國,李生志,熊偉,董顯平,單愛黨. 材料熱處理學(xué)報. 2015(09)
[6]Co、B對新型鐵素體耐熱鋼組織和性能的影響[J]. 劉越,馬煜林,郭浩,劉春明. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
[7]材料基因組——材料研發(fā)新模式[J]. 汪洪,向勇,項曉東,陳立泉. 科技導(dǎo)報. 2015(10)
[8]我國材料基因組發(fā)展及其研究基地建設(shè)的思考與探索[J]. 張金倉,張文清. 科技導(dǎo)報. 2015(10)
[9]熱力學(xué)計算在新型熱強耐蝕鋼設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 苗偉,李國利,陳曉紅,楊鑫,于芳. 宇航材料工藝. 2015(01)
[10]材料基因組計劃及其實施進展研究[J]. 劉俊聰,王丹勇,李樹虎,陳以蔚,魏化震. 情報雜志. 2015(01)
本文編號：3287129
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