鋼鐵材料是一種使用范圍特別廣的材料,人們不斷追求生產出高強度、高韌性、高塑性的理想鋼鐵材料。通過向鋼中加入納米級氧化物,能夠增加形核質點,細化晶粒,進而提高鋼的性能。外部添加微納米氧化物的方法可控性好,粒子選取范圍廣,不受鋼種的限制。但外部添加的納米粒子容易團聚,不易分散。研究納米粒子的分散是一個值得探索的課題。本文實驗中利用電磁感應爐煉鋼;通過場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡,XRD對比了經過預分散處理的納米二氧化鋯和未經處理的納米二氧化鋯在鋼中的分布;通過金相分析實驗,硬度實驗,拉伸實驗對比了鋼中添加納米二氧化鋯和未添加納米二氧化鋯,添加經過預分散處理和未經過預分散處理納米二氧化鋯,添加100nm和20nm經過預分散處理二氧化鋯的鋼試樣的金相組織,硬度和抗拉強度。實驗結果表明,添加經過預分散處理納米二氧化鋯尺寸100nm比添加20nm的鋼試樣中納米二氧化鋯的森下氏分散指數分別為0.94,0.91,所以經過預分散處理的納米二氧化鋯粒子能夠在鋼中分散均勻;添加納米二氧化鋯比未添加納米二氧化鋯的鋼試樣粒細化了9.44μm,硬度提高了6.5kg/mm2,抗拉強度提高了10.9Mpa,延伸率提高了0.73...

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中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 外加納米粒子的作用
        1.1.1 彌散強化
        1.1.2 細晶強化
        1.1.3 作為相變核心
        1.1.4 引發(fā)金屬裂紋
    1.2 外加納米顆粒強化鋼鐵材料的研究
        1.2.1 外加納米粒子的選取原則
        1.2.2 引發(fā)金屬裂紋
        1.2.3 國內學者所做的研究
        1.2.4 外國學者所做的研究
        1.2.5 納米級粒子在鋼鐵熔體中的運動行為研究
    1.3 外加納米顆粒在輕質金屬中的研究
        1.3.1 顆粒相強化金屬基復合材料的制備方法
        1.3.2 外加納米顆粒強化鋁鎂金屬材料
    1.4 研究目的和主要內容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究主要內容
2.納米二氧化鋯粒子的預分散
    2.1 實驗原料
    2.2 納米二氧化鋯的預分散
        2.2.1 球磨
        2.2.2 還原
    2.3 樣品分析與表征
        2.3.1 通過xrd分析
        2.3.2 通過場發(fā)射掃描電鏡分析
    2.4 樣品分析與表征的結果與討論
        2.4.1 XRD分析
        2.4.2 粒子形貌特征分析
3.煉鋼和二氧化鋯在鋼中形貌與分布分析
    3.1 煉鋼試驗材料
    3.2 煉鋼實驗過程
        3.2.1 酸洗試樣
        3.2.2 打爐襯
        3.2.3 烘爐
        3.2.4 冶煉
        3.2.5 二氧化鋯粒子的加入
    3.3 檢測鋼中納米二氧化鋯分布和形貌實驗
        3.3.1 通過xrd分析鋼錠中是否含有二氧化鋯
        3.3.2 通過場發(fā)射掃描電鏡分析納米粒子的形貌和分布
    3.4 鋼中納米二氧化鋯分布和形貌結果分析
        3.4.1 X射線衍射分析(XRD)
        3.4.2 場發(fā)射掃描電鏡圖像分析
    3.5 本章小結
4.外加預分散納米二氧化鋯對Q235組織性能的影響與分析
    4.1 外加納米二氧化鋯對鋼組織性能的實驗研究
        4.1.1 金相實驗
        4.1.2 硬度實驗
        4.1.3 拉伸試樣實驗和斷口掃描電鏡分析
    4.2 納米預分散二氧化鋯對Q235組織性能的結果分析
    4.3 本章小結
5.結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3840801