高氮鋼具有很多優(yōu)異的性能比如強度高,韌性好,工藝性能好以及優(yōu)異的耐腐蝕性,得到了廣泛應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)不銹鋼,高氮鋼采用氮元素來代替鎳元素使組織奧氏體化,氮元素是奧氏體組織穩(wěn)定元素,可以減少碳化物的析出,并提高了鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性。同時通過使用氮元素代替鎳元素,令該鋼種具有良好的經(jīng)濟性,還提高了其生物相容性。但是氮元素是以過飽和固溶的形式存在于高氮鋼中,傳統(tǒng)的熔化焊因為母材接頭附近的熔化,導(dǎo)致本是過飽和固溶在奧氏體中的氮元素以氮氣的形式析出,從而使接頭處的力學(xué)性能和耐腐蝕性降低,同時氮氣來不及逸出就會在焊縫中形成氮氣孔,削弱接頭的性能。本文對高氮鋼進行真空釬焊連接,探究高氮鋼在釬焊工藝下的第二相析出情況,確定釬焊工藝區(qū)間,采用AgCuNi釬料對高氮鋼進行真空釬焊,對高氮鋼釬焊的典型界面形貌進行分析,并研究釬焊工藝參數(shù)對接頭界面組織和力學(xué)性能的影響。最后對高氮鋼釬焊中釬料與母材的元素擴散過程進行分子動力學(xué)模擬。對高氮鋼在釬焊工藝下的第二相析出行為進行分析,通過熱力學(xué)計算得到高氮鋼的相圖和冷卻轉(zhuǎn)變曲線,分析得到第二相析出物的敏感析出溫度區(qū)間為700℃-800℃,避開敏感溫度區(qū)間,對高氮鋼...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 高氮鋼簡介
        1.2.1 高氮鋼的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 高氮鋼中氮元素的作用
    1.3 高氮鋼連接研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電弧焊
        1.3.2 激光及電子束焊
        1.3.3 攪拌摩擦焊
        1.3.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.4 加熱時高氮鋼的第二相析出行為
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備及方法
        2.2.1 電火花線切割
        2.2.2 真空擴散爐
        2.2.3 試驗工藝參數(shù)
    2.3 微觀組織分析及性能測試
        2.3.1 光學(xué)顯微鏡分析
        2.3.2 掃描電子顯微分析
        2.3.3 力學(xué)性能測試
    2.4 分子動力學(xué)模擬軟件
第3章 高氮鋼在釬焊工藝下的第二相析出行為
    3.1 引言
    3.2 高氮鋼第二相析出行為的熱力學(xué)計算
        3.2.1 高氮鋼平衡相圖的計算
        3.2.2 高氮鋼冷卻轉(zhuǎn)變曲線的計算
    3.3 釬焊工藝過程對高氮鋼析出相的影響
    3.4 釬焊工藝過程對高氮鋼力學(xué)性能的影響
    3.5 超高氮鋼第二相析出行為的熱力學(xué)計算
    3.6 本章小結(jié)
第4章 高氮鋼真空釬焊接頭組織特征與力學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 焊前處理對接頭的影響
    4.3 典型高氮鋼釬焊接頭界面組織
    4.4 工藝參數(shù)對接頭界面組織的影響
        4.4.1 釬焊溫度對接頭界面組織的影響
        4.4.2 保溫時間對接頭界面組織的影響
    4.5 高氮鋼釬焊接頭力學(xué)性能分析
        4.5.1 釬焊溫度對接頭力學(xué)性能的影響
        4.5.2 保溫時間對接頭力學(xué)性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 釬料與母材元素擴散過程的分子動力學(xué)模擬
    5.1 引言
    5.2 Fe-Cu原子擴散行為模擬
        5.2.1 Fe-Cu原子擴散模擬建模
        5.2.2 Fe-Cu的擴散過程模擬
        5.2.3 Fe-Cu擴散過程原子勢能分析
        5.2.4 Fe-Cu擴散均方位移與擴散系數(shù)分析
    5.3 Fe-Ni原子擴散行為模擬
        5.3.1 Fe-Ni原子擴散模擬建模
        5.3.2 Fe-Ni的擴散過程模擬
        5.3.3 Fe-Ni擴散過程原子勢能分析
        5.3.4 Fe-Ni擴散均方位移與擴散系數(shù)分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3806019