本文關(guān)鍵詞：奧氏體含量及其機械穩(wěn)定性對Fe-15Cr-1Mo-0.4N-0.3C不銹鋼拉伸性能的影響

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【摘要】：用于本次研究的鋼材,Cronidur?30,是一種高間隙原子的不含錳鎳的不銹鋼。它通常應(yīng)用于淬火和回火狀態(tài)。本次研究工作的第一部分重點集中在通過高溫固溶退火來使材料獲得全奧氏體顯微結(jié)構(gòu)。為了達到這個目的,對材料進行了熱膨脹法來研究合金的相變行為,尤其是在不同溫度下固溶退火后,Ms溫度變化。隨著固溶退火溫度從950℃上升到1150℃,Ms溫度從大約275℃下降到室溫。相應(yīng)地,合金中奧氏體的含量也隨著退火溫度的上升而增加。為了研究Cronidur?30的拉伸性能,原始合金材料首先被放置在1250℃條件下進行了5min退火處理(系列1),然后在25-230℃的溫度范圍內(nèi)進行拉伸測試。拉伸曲線表明,合金材料的伸長率隨著拉伸溫度的上升而增大。拉伸測試結(jié)束后,對拉伸試樣用光顯微鏡進行了觀察。顯微圖片和表面硬度測試結(jié)果觀察到了,在拉伸試樣的表面存在一個馬氏體層。由于這個馬氏體層的形成,使得拉伸試驗結(jié)果沒有達到預期效果。為了得到理想的拉伸效果,即在熱處理過程中,必須減少試樣的脫碳和脫氮效應(yīng),從而在試樣表面抑制或者消除馬氏體的產(chǎn)生,另一批原始合金材料首先在1240℃下進行了2min的退火處理(系列2)。通過更快的加熱速度達到1240℃退火溫度,減少了材料的脫碳脫氮效應(yīng)。在25-230℃溫度下進行了拉伸試驗之后,試樣的拉伸伸長率在較高的拉伸溫度下得到了增長。這個現(xiàn)象在系列1的實驗結(jié)果中也得到了展現(xiàn),不同的是,系列2的試樣具有更大的伸長率和較低的強度等級。隨著拉伸溫度的升高,由于形變驅(qū)動力的減小(高層錯能),形變誘發(fā)的馬氏體的生成得到了抑制。而形變誘發(fā)馬氏體的延后形成,導致了拉伸延展性的加強。XRD和EBSD測試被用來研究在高溫下延展性得到加強的背后機理。顯而易見的是,在拉伸試驗過程中,試樣內(nèi)部沒有ε馬氏體的形成。在230℃下拉伸后,奧氏體中出現(xiàn)了孿晶變形。在系列2的試樣中觀測到了更多的孿晶,因為這個系列的試樣具有更大的伸長率。形變孿晶的出現(xiàn)表明了甚至是在230℃高溫拉伸條件下,試樣中也存在高滑移平面。
【關(guān)鍵詞】：Cronidur?30 熱處理 馬氏體 拉伸性能 形變孿晶
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-10
• 第2章 文獻綜述10-19
• 2.1 鋼材中合金元素的影響10-14
• 2.1.1 碳11
• 2.1.2 鉻11-12
• 2.1.3 錳12-13
• 2.1.4 鎳13
• 2.1.5 鉬13-14
• 2.1.6 硅14
• 2.2 不銹鋼14-15
• 2.3 不銹鋼的分類15-19
• 2.3.1 奧氏體不銹鋼15-16
• 2.3.2 鐵素體不銹鋼16
• 2.3.3 馬氏體不銹鋼16
• 2.3.5 高氮不銹鋼16-18
• 2.3.6 電渣重熔18-19
• 第3章 實驗步驟19-25
• 3.1 材料制備19
• 3.2 熱力學計算19-20
• 3.3 膨脹測定法20
• 3.4 磁飽和度的測量20
• 3.5 硬度測量20-21
• 3.6 熱處理21-23
• 3.7 拉伸試驗23
• 3.8 XRD分析23-24
• 3.9 試樣微觀結(jié)構(gòu)分析24-25
• 3.9.1 光學顯微鏡分析24
• 3.9.2 SEM掃描電鏡分析24-25
• 第4章 結(jié)果與討論25-41
• 4.1 相圖25
• 4.2 膨脹測試25-27
• 4.3 固溶退火后的顯微結(jié)構(gòu)27
• 4.4 低溫淬火過程中馬氏體的形成27-29
• 4.5 硬度測試29-30
• 4.6 拉伸測試結(jié)果30-37
• 4.7 XRD37-39
• 4.8 EBSD39-41
• 第5章 結(jié)論41-42
• 致謝42-43
• 參考文獻43-48
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文48-49
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目49

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