為了適應(yīng)未來航空、航天高端裝備的發(fā)展需求,特別是對結(jié)構(gòu)件減重的迫切需求,亟需研發(fā)一種強度在2200MPa級別的新型超高強度不銹鋼。本文針對三種合金成分的超高強度不銹鋼,研究了C、Cr元素對其力學性能的影響規(guī)律,并通過OM、SEM、TEM、APT、XRD等方法對基體結(jié)構(gòu)、析出相和界面特性進行表征分析,初步建立了微觀組織與強韌性的關(guān)聯(lián)性;初步探索了冶煉工藝對夾雜物和疲勞性能的影響。主要結(jié)論如下:在最佳熱處理條件下,0.1C-11.5Cr鋼的抗拉強度可達2126MPa,0.1C-9.5Cr鋼的抗拉強度可達到2256MPa,0.2C-9.5Cr鋼的抗拉強度可達2206MPa,斷裂韌性分別67.2MPa·m^1/2、33.4 MPa·m^1/2、50.9 MPa·m^1/2;當碳含量相同時,Cr含量降低有利提高鋼的強度但降低了韌性;0.2C-9.5Cr鋼的Ms點最低,這是其在固溶處理和負溫處理后奧氏體含量最多的主要因素,也是較0.1C-9.5Cr鋼斷裂韌性好的主要原因。鋼的基體組織主要為高密度位錯的板條馬氏體加少量的薄膜狀奧氏體,在馬氏...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 選題目的和意義
    1.3 馬氏體時效鋼的強化機理
    1.4 馬氏體時效鋼中主要強化相
    1.5 馬氏體時效鋼的韌化機理
        1.5.1 鋼中殘余奧氏體研究現(xiàn)狀
        1.5.2 鋼中潔凈度
    1.6 疲勞性能研究
        1.6.1 疲勞的分類
        1.6.2 疲勞研究的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.6.3 疲勞斷裂微觀機理
        1.6.4 疲勞性能影響因素
第二章 試驗材料和方案
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗方法及手段
        2.2.1 熱處理工藝
        2.2.2 力學性能的測定
        2.2.3 顯微組織觀察分析
        2.2.4 殘余奧氏體測量
        2.2.5 臨界點測試
    2.3 本章小結(jié)
第三章 試驗鋼組織與性能研究
    3.1 鋼的成分優(yōu)化
        3.1.1 相含量圖計算
        3.1.2 元素對合金第二相的影響
    3.2 力學性能對比研究
    3.3 試驗鋼顯微組織分析
        3.3.1 晶粒尺寸分析
        3.3.2 金相組織分析
    3.4 馬氏體相變點測量
    3.5 奧氏體體積分數(shù)
    3.6 試驗鋼微細相分析
    3.7 分析與討論
    3.8 本章小結(jié)
第四章 Laves相強化機理研究
    4.1 兩次時效對Laves相的影響
    4.2 XRD分析
    4.3 APT分析
        4.3.1 第一步時效狀態(tài)
        4.3.2 第二步時效狀態(tài)
    4.4 分析與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 夾雜物與疲勞斷裂行為研究
    5.1 材料化學成分、熱處理工藝與力學性能
    5.2 冶煉工藝對夾雜物的影響
        5.2.1 夾雜物尺寸分布的研究
        5.2.2 夾雜物種類的研究
        5.2.3 夾雜物粒徑的研究
        5.2.4 夾雜物形貌
    5.3 有效夾雜物尺寸估算
    5.4 拉壓疲勞壽命S-N曲線
    5.5 疲勞斷口分析
        5.5.1 宏觀斷口分析
        5.5.2 微觀斷口分析
        5.5.3 高周疲勞裂紋萌生機制
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間研究成果



本文編號：3775192