激光原位氮化與合金化制備高性能馬氏體不銹鋼及其微觀機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2023-02-20 17:49
馬氏體不銹鋼(martensite stainless steel,MSS)具有強(qiáng)度高、耐蝕性好等特性,在工業(yè)上已得到廣泛應(yīng)用,但其韌性較低。眾所周知,添加氮(N)元素和合金化可有效提高鋼的綜合力學(xué)性能和耐蝕性能。因此,本論文采用激光原位氮化和合金化(Nb、Cu)的方式設(shè)計(jì)制備高性能MSS。采用XRD、EPMA、SEM、TEM等材料表征手段,系統(tǒng)研究了利用氮?dú)?N2)進(jìn)行激光原位氮化與(Nb、Cu)合金化對(duì)MSS熔覆層組織性能的影響及其微觀機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究了激光原位氮化對(duì)MSS熔覆層的影響。針對(duì)氮在MSS中的固溶度極低(0.045 wt.%,1 bar,1600℃),通常需要通過高壓高溫處理,采用以N2為保護(hù)氣體的方式實(shí)現(xiàn)激光原位氮化,在大氣環(huán)境下制備出高氮MSS涂層(N含量為0.14 wt.%)。結(jié)果表明,該涂層由馬氏體(M)、奧氏體(A)、納米沉淀相(M23C6和M2N,M代表Fe、Cr等)組成,具有優(yōu)異的力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度(UTS)為1900 MPa,斷...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 激光熔覆馬氏體不銹鋼(MSS)涂層國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 420MSS涂層
1.2.2 431MSS涂層
1.2.3 PHMSS涂層
1.2.4 其他MSS涂層
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 創(chuàng)新之處
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備
2.1 激光熔覆涂層的制備與后熱處理
2.1.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 激光熔覆實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工藝
2.1.3 時(shí)效處理
2.2 激光熔覆涂層的組織和性能表征
2.2.1 組織表征
2.2.2 力學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 耐腐蝕性能測(cè)試
第3章 原位氮化制備含氮MSS激光熔覆層的組織性能
3.1 含氮MSS熔覆層的顯微組織
3.2 含氮MSS熔覆層的力學(xué)性能和耐腐蝕性能
3.3 本章小結(jié)
第4章 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的組織性能
4.1 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的顯微組織
4.1.1 XRD分析
4.1.2 SEM分析
4.1.3 TEM分析
4.1.4 Nb合金化對(duì)MSS熔覆層顯微組織的影響
4.2 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的性能
4.2.1 顯微硬度
4.2.2 拉伸性能
4.2.3 耐腐蝕性能
4.2.4 Nb合金化對(duì)MSS熔覆層性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 Cu合金化制備MSS激光熔覆層的組織性能
5.1 Cu合金化及時(shí)效處理對(duì)MSS熔覆層顯微組織的影響
5.1.1 XRD分析
5.1.2 SEM分析
5.2 Cu合金化及時(shí)效處理對(duì)MSS熔覆層性能的影響
5.2.1 顯微硬度
5.2.2 力學(xué)性能
5.2.3 耐腐蝕性能
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝
本文編號(hào):3747036
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 激光熔覆馬氏體不銹鋼(MSS)涂層國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 420MSS涂層
1.2.2 431MSS涂層
1.2.3 PHMSS涂層
1.2.4 其他MSS涂層
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 創(chuàng)新之處
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備
2.1 激光熔覆涂層的制備與后熱處理
2.1.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 激光熔覆實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工藝
2.1.3 時(shí)效處理
2.2 激光熔覆涂層的組織和性能表征
2.2.1 組織表征
2.2.2 力學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 耐腐蝕性能測(cè)試
第3章 原位氮化制備含氮MSS激光熔覆層的組織性能
3.1 含氮MSS熔覆層的顯微組織
3.2 含氮MSS熔覆層的力學(xué)性能和耐腐蝕性能
3.3 本章小結(jié)
第4章 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的組織性能
4.1 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的顯微組織
4.1.1 XRD分析
4.1.2 SEM分析
4.1.3 TEM分析
4.1.4 Nb合金化對(duì)MSS熔覆層顯微組織的影響
4.2 Nb合金化制備MSS激光熔覆層的性能
4.2.1 顯微硬度
4.2.2 拉伸性能
4.2.3 耐腐蝕性能
4.2.4 Nb合金化對(duì)MSS熔覆層性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 Cu合金化制備MSS激光熔覆層的組織性能
5.1 Cu合金化及時(shí)效處理對(duì)MSS熔覆層顯微組織的影響
5.1.1 XRD分析
5.1.2 SEM分析
5.2 Cu合金化及時(shí)效處理對(duì)MSS熔覆層性能的影響
5.2.1 顯微硬度
5.2.2 力學(xué)性能
5.2.3 耐腐蝕性能
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝
本文編號(hào):3747036
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