馬氏體不銹鋼5Cr15MoV晶界碳化物析出行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 15:29
碳化物是馬氏體不銹鋼組織中重要的組成相,碳化物在鋼中的分布形貌對(duì)鋼的性能有重要的影響作用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)碳化物析出長(zhǎng)大的控制都有研究,但關(guān)于從取向方面來探究并控制碳化物的研究鮮有報(bào)道。因此本文以5Cr15MoV馬氏體不銹鋼為研究對(duì)象,通過改變單因素變量研究碳化物析出長(zhǎng)大行為,并且利用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)探究取向信息與晶界碳化物析出演變關(guān)系。結(jié)果實(shí)驗(yàn)表明:通過Gleeble-3800熱模擬機(jī)實(shí)驗(yàn)得到5Cr15MoV鋼的靜態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線,并且得到5Cr15MoV鋼最終凝固組織為鐵素體、馬氏體、殘余奧氏體、M23C6和M7C3型碳化物,碳化物主要以晶界碳化物M23C6型為主。并且在冷卻凝固過程中隨著冷卻速度的增大,5Cr15MoV不銹鋼晶界附近貧Cr區(qū)的寬度由0.871μm縮短到0.569μm,濃度梯度由36.422%降低到12.667%,并且碳化物晶核長(zhǎng)大速率降低了66%,晶界碳化物M23C6尺寸大小得到細(xì)化。通過腐蝕實(shí)驗(yàn)得到隨著冷速的增大,腐蝕電...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 課題研究背景
1.2 馬氏體不銹鋼
1.3 不銹鋼中的碳化物
1.3.1 不銹鋼中碳化物的類型
1.3.2 不銹鋼中晶界碳化物
1.3.3 碳化物對(duì)不銹鋼性能的影響
1.4 電子背散射衍射技術(shù)
1.4.1 EBSD在材料研究中的應(yīng)用
1.4.2 晶界取向信息研究應(yīng)用
1.4.3 取向信息對(duì)材料組織影響
1.5 課題研究意義及內(nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.凝固過程中5Cr15MoV組織及碳化物的演變行為
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 靜態(tài)CCT曲線的測(cè)定
3.1.2 差熱分析實(shí)驗(yàn)
3.1.3 Thermo-Calc熱力學(xué)計(jì)算
3.1.4 碳化物相析出演變實(shí)驗(yàn)
3.1.5 顯微組織分析
3.2 靜態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
3.2.1 臨界相變溫度點(diǎn)
3.2.2 膨脹量關(guān)系曲線分析
3.2.3 金相檢驗(yàn)
3.3 析出相溫度的變化
3.3.1 平衡凝固析出相變化分析
3.3.2 非平衡凝固析出相變化分析
3.4 組織及碳化物物相分析
3.5 本章小結(jié)
4.冷卻速度對(duì)5Cr15MoV晶界碳化物析出行為的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)分析
4.1.3 碳化物晶核尺寸模擬
4.1.4 腐蝕性實(shí)驗(yàn)研究
4.2 不同冷卻速度對(duì)晶界碳化物分布及尺寸的影響
4.3 不同冷卻速度對(duì)界面Cr元素分布的影響
4.3.1 貧Cr區(qū)寬度計(jì)算
4.3.2 Cr濃度梯度及晶界碳化物晶核長(zhǎng)大速率計(jì)算
4.4 不同冷卻速度對(duì)耐蝕性能的影響
4.4.1 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)
4.4.2 FeCl_3溶液浸泡實(shí)驗(yàn)
4.4.3 腐蝕形貌分析
4.5 本章小結(jié)
5.形變對(duì)5Cr15MoV晶界碳化物析出行為的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 實(shí)驗(yàn)分析
5.3 新相晶核在晶界析出
5.3.1 取向差角與界面能
5.3.2 晶界碳化物非均勻形核與界面能
5.4 形變對(duì)碳化物析出的影響
5.5 形變對(duì)取向信息的影響
5.5.1 晶界碳化物所在取向差角演變
5.5.2 晶界碳化物析出演變
5.5.3 組織演變
5.6 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鋼碳化物偏析的研究現(xiàn)狀[J]. 高楚寒,葛思楠,李萬明,吳少鵬,臧喜民. 中國(guó)冶金. 2019(05)
[2]高速鋼W4Mo3Cr4VSi中碳化物的析出行為[J]. 郝勇飛,成國(guó)光,謝有. 鋼鐵. 2018(08)
[3]一次再結(jié)晶取向硅鋼中第二相粒子局部密度與晶界的關(guān)系[J]. 唐超平,吳雋,詹東方,郭才勝,賈涓,祝柏林,劉靜. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]690合金中三晶交界及晶界類型對(duì)碳化物析出形貌的影響[J]. 劉錫榮,張凱,夏爽,劉文慶,李慧. 金屬學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]刀剪材料6Cr13不銹鋼板冷軋后出現(xiàn)微裂紋的原因分析[J]. 申利鳳,曹艷彬. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2017(12)
[6]晶粒尺寸及取向?qū)Z31合金板材室溫拉伸塑性變形與斷裂機(jī)制的影響[J]. 朱濤,黃光杰,曹玲飛,譚文杰,趙飛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(11)
[7]熱處理工藝對(duì)18%Cr馬氏體不銹鋼組織與力學(xué)性能的影響[J]. 黃曉琳,賀躍輝,張乾坤,沈瑋俊,張惠斌. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[8]M42高速鋼電渣重熔及鍛造退火后碳化物的析出[J]. 羅乙媧,郭漢杰,孫曉林. 鋼鐵. 2017(07)
[9]5Cr15MoV馬氏體不銹鋼熱加工過程碳化物析出[J]. 張劍橋,王志斌,李筱. 金屬熱處理. 2017(02)
[10]氮元素對(duì)馬氏體不銹鋼組織和性能的影響[J]. 鄭善舉,楊卯生,張啟富,郝曉東. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]刀剪用高碳馬氏體不銹鋼8Cr13MoV中碳化物控制技術(shù)研究[D]. 于文濤.北京科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]3Cr13馬氏體不銹鋼等離子滲氮層組織及性能研究[D]. 李凱.大連海事大學(xué) 2017
本文編號(hào):3664250
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 課題研究背景
1.2 馬氏體不銹鋼
1.3 不銹鋼中的碳化物
1.3.1 不銹鋼中碳化物的類型
1.3.2 不銹鋼中晶界碳化物
1.3.3 碳化物對(duì)不銹鋼性能的影響
1.4 電子背散射衍射技術(shù)
1.4.1 EBSD在材料研究中的應(yīng)用
1.4.2 晶界取向信息研究應(yīng)用
1.4.3 取向信息對(duì)材料組織影響
1.5 課題研究意義及內(nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.凝固過程中5Cr15MoV組織及碳化物的演變行為
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 靜態(tài)CCT曲線的測(cè)定
3.1.2 差熱分析實(shí)驗(yàn)
3.1.3 Thermo-Calc熱力學(xué)計(jì)算
3.1.4 碳化物相析出演變實(shí)驗(yàn)
3.1.5 顯微組織分析
3.2 靜態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
3.2.1 臨界相變溫度點(diǎn)
3.2.2 膨脹量關(guān)系曲線分析
3.2.3 金相檢驗(yàn)
3.3 析出相溫度的變化
3.3.1 平衡凝固析出相變化分析
3.3.2 非平衡凝固析出相變化分析
3.4 組織及碳化物物相分析
3.5 本章小結(jié)
4.冷卻速度對(duì)5Cr15MoV晶界碳化物析出行為的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)分析
4.1.3 碳化物晶核尺寸模擬
4.1.4 腐蝕性實(shí)驗(yàn)研究
4.2 不同冷卻速度對(duì)晶界碳化物分布及尺寸的影響
4.3 不同冷卻速度對(duì)界面Cr元素分布的影響
4.3.1 貧Cr區(qū)寬度計(jì)算
4.3.2 Cr濃度梯度及晶界碳化物晶核長(zhǎng)大速率計(jì)算
4.4 不同冷卻速度對(duì)耐蝕性能的影響
4.4.1 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)
4.4.2 FeCl_3溶液浸泡實(shí)驗(yàn)
4.4.3 腐蝕形貌分析
4.5 本章小結(jié)
5.形變對(duì)5Cr15MoV晶界碳化物析出行為的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 實(shí)驗(yàn)分析
5.3 新相晶核在晶界析出
5.3.1 取向差角與界面能
5.3.2 晶界碳化物非均勻形核與界面能
5.4 形變對(duì)碳化物析出的影響
5.5 形變對(duì)取向信息的影響
5.5.1 晶界碳化物所在取向差角演變
5.5.2 晶界碳化物析出演變
5.5.3 組織演變
5.6 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鋼碳化物偏析的研究現(xiàn)狀[J]. 高楚寒,葛思楠,李萬明,吳少鵬,臧喜民. 中國(guó)冶金. 2019(05)
[2]高速鋼W4Mo3Cr4VSi中碳化物的析出行為[J]. 郝勇飛,成國(guó)光,謝有. 鋼鐵. 2018(08)
[3]一次再結(jié)晶取向硅鋼中第二相粒子局部密度與晶界的關(guān)系[J]. 唐超平,吳雋,詹東方,郭才勝,賈涓,祝柏林,劉靜. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]690合金中三晶交界及晶界類型對(duì)碳化物析出形貌的影響[J]. 劉錫榮,張凱,夏爽,劉文慶,李慧. 金屬學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]刀剪材料6Cr13不銹鋼板冷軋后出現(xiàn)微裂紋的原因分析[J]. 申利鳳,曹艷彬. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2017(12)
[6]晶粒尺寸及取向?qū)Z31合金板材室溫拉伸塑性變形與斷裂機(jī)制的影響[J]. 朱濤,黃光杰,曹玲飛,譚文杰,趙飛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(11)
[7]熱處理工藝對(duì)18%Cr馬氏體不銹鋼組織與力學(xué)性能的影響[J]. 黃曉琳,賀躍輝,張乾坤,沈瑋俊,張惠斌. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[8]M42高速鋼電渣重熔及鍛造退火后碳化物的析出[J]. 羅乙媧,郭漢杰,孫曉林. 鋼鐵. 2017(07)
[9]5Cr15MoV馬氏體不銹鋼熱加工過程碳化物析出[J]. 張劍橋,王志斌,李筱. 金屬熱處理. 2017(02)
[10]氮元素對(duì)馬氏體不銹鋼組織和性能的影響[J]. 鄭善舉,楊卯生,張啟富,郝曉東. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]刀剪用高碳馬氏體不銹鋼8Cr13MoV中碳化物控制技術(shù)研究[D]. 于文濤.北京科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]3Cr13馬氏體不銹鋼等離子滲氮層組織及性能研究[D]. 李凱.大連海事大學(xué) 2017
本文編號(hào):3664250
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