301L不銹鋼屬于亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼,由于其具有較高的強(qiáng)硬度、易冷加工成型及較好的耐腐蝕性等特點(diǎn),同時(shí)能夠滿足車體結(jié)構(gòu)加工成型及輕量化的要求,因此該鋼種已成為軌道車輛專用不銹鋼首選材料。目前學(xué)者們?cè)?01L不銹鋼組織性能、生產(chǎn)工藝方面開展了大量的研究工作,但由于亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼板材在形變過程中組織轉(zhuǎn)變的特殊性,有必要對(duì)301L不銹鋼冷軋過程中的織構(gòu)演變及晶界特征分布規(guī)律進(jìn)行相關(guān)研究。本文首先制定301L不銹鋼的冷軋工藝并制備冷軋?jiān)嚢?其次,對(duì)比分析固溶態(tài)及不同冷軋壓下率（3%、5%、9%、24%）下301L不銹鋼的顯微組織、硬度、拉伸斷口形貌、力學(xué)及抗腐蝕性能,采用EBSD技術(shù)研究不同冷軋壓下率下301L不銹鋼的織構(gòu)演變規(guī)律及晶界特征分布,探明不同冷軋壓下率對(duì)301L不銹鋼組織性能、織構(gòu)演變及晶界特征分布的影響規(guī)律;最后,分析晶界特征分布對(duì)301L不銹鋼力學(xué)及耐腐蝕性能的影響,研究得出如下結(jié)論:由固溶態(tài)及不同冷軋壓下率下301L不銹鋼組織性能分析可知,隨冷軋壓下率的增加,301L不銹鋼的顯微組織由奧氏體逐漸向馬氏體轉(zhuǎn)變。在固溶態(tài)及較小的冷軋壓下率下,平均晶粒尺寸在20μm左右,當(dāng)冷軋... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

01L不銹鋼不同等級(jí)板材在車體的分布[5]

梁轄鴆荒?高溫，在400℃高溫時(shí)車門會(huì)鎖死，發(fā)生火災(zāi)時(shí)危險(xiǎn)較大且維修費(fèi)用較高。然而不銹鋼具有以下幾個(gè)優(yōu)異性能：1)奧氏體不銹鋼(尤其是301L型奧氏體不銹鋼)因含有較多的Cr、Ni、Mn、N等元素，具有較高的耐腐蝕性、較高的強(qiáng)度、較好的焊接性能及良好的塑韌性等特點(diǎn)；2)可在550℃以上環(huán)境中工作，具有良好的抗高溫性和抗沖擊性能；3)不銹鋼的冷軋板表面光滑平整，能顯著地降低后續(xù)的成本維護(hù)；4)經(jīng)過冷塑性變形后，不銹鋼板材具有較高的強(qiáng)度能很大程度上使車體厚度減薄且能減少車體加強(qiáng)件的使用，并能達(dá)到車體輕量化的目的。圖1.2為日本三種材料車體的維修費(fèi)用，由圖1.2可以明顯看出在這幾種材料中不銹鋼車體的維修費(fèi)用最低，綜合考慮不銹鋼為最經(jīng)濟(jì)的車體材料，因此不銹鋼被廣泛應(yīng)用于軌道車輛車體用材料。圖1.2日本三種車體的維修費(fèi)用[12]不銹鋼用于鐵道車輛最早出現(xiàn)在美國，1937年在法國得到應(yīng)用[13]。近年來，日本在不銹鋼研究方面成為發(fā)展最成熟的國家，在20世紀(jì)五十年代末期，日本首次根據(jù)美國對(duì)不銹鋼的研究基礎(chǔ)及生產(chǎn)技術(shù)制造出了東京電鐵5200系。第二次日本東京汽車自主研發(fā)生產(chǎn)了電鐵7000系不銹鋼，也就是SUS301不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性并達(dá)到了輕量化的條件。從1982年開始，在SUS301不銹鋼的基礎(chǔ)上，日本自主研發(fā)了第三代輕量化不銹鋼車體結(jié)構(gòu)的車輛，通過降低含碳量，調(diào)整合金元素成分等，得到了301L不銹鋼。利用高強(qiáng)度鋼(日本標(biāo)準(zhǔn)301L)在保證良好耐蝕性和輕量化的基礎(chǔ)上，明顯提高了材料的成型性和加工性能。目前，采用不銹鋼作為軌道車輛材料已得到廣泛應(yīng)用。為了達(dá)到輕量化、低成本、高性能及節(jié)約能源的目的，各國在應(yīng)用于軌道車輛不銹鋼產(chǎn)品的改良及新產(chǎn)品的研發(fā)方面還在繼續(xù)努力。1.2.2國內(nèi)軌道車輛用301L不銹鋼的發(fā)展及應(yīng)

碩士學(xué)位論文7取向。由于工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們對(duì)金屬材料織構(gòu)的要求也不斷地在提高，目前將取向分布明顯偏離隨機(jī)分布狀態(tài)稱為織構(gòu)。圖1.3板材的織構(gòu)現(xiàn)象1.4.2織構(gòu)的測(cè)定方法最早的EBSD技術(shù)是為了對(duì)晶體材料中某一微區(qū)的取向(單個(gè)晶粒取向)進(jìn)行確定。以獲取晶體材料微區(qū)結(jié)構(gòu)取向?yàn)橹饕康倪M(jìn)行的測(cè)試，常用的方法有多種，如侵蝕法、XRD法、中子多晶衍射技術(shù)和EBSD技術(shù)等[24]。(1)侵蝕法:在特定的侵蝕條件下，使得樣品表面不同取向晶粒內(nèi)產(chǎn)生特殊形狀的侵蝕坑或者侵蝕圖案，通過測(cè)定各侵蝕坑或者侵蝕圖案中的特征角度，從而定量算出相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)稱為侵蝕法。這種方法成本較低，但是測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)性不好，分辨率較低，一般主要用于對(duì)結(jié)果要求不太高的地方。(2)XRD法:晶粒取向由衍射強(qiáng)度的測(cè)定而反推出來的方法為XRD織構(gòu)測(cè)量技術(shù)，由于選用計(jì)算模型和各種參數(shù)設(shè)置的不同則影響其計(jì)算結(jié)果的精確度，一般情況下測(cè)量出的織構(gòu)誤差在15%以上。XRD法測(cè)量織構(gòu)一般適合于對(duì)材料織構(gòu)信息的整體性進(jìn)行測(cè)量，由于被測(cè)量的晶粒數(shù)能達(dá)幾千個(gè)，因此這種測(cè)量方法是對(duì)織構(gòu)信息的一個(gè)宏觀統(tǒng)計(jì)，能夠?qū)Σ牧系乃胁煌棙?gòu)信息進(jìn)行較全面的反映。XRD法測(cè)量織構(gòu)時(shí)具有試樣制備簡(jiǎn)單、儀器操作方便、所測(cè)信息量大等優(yōu)點(diǎn)[25]。(3)中子衍射法:由于中子的穿透力強(qiáng)，吸收系數(shù)低且中子衍射的角分辨率較高等特點(diǎn)，因此與XRD法相比，中子衍射法能夠直接測(cè)量一些組織不均勻、吸收因子具有各向異性、表面具有保護(hù)層和小體積相的多相材料及比XRD測(cè)量大得多的樣品，且都可以對(duì)它們的內(nèi)部織構(gòu)進(jìn)行高精度的測(cè)量。但是由于中子衍射的信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱，因此在測(cè)試過程中所需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)分析也比較復(fù)雜，受這些條件影響，通常很少用這種方法來獲取晶粒取向[28]。(4)

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