本文關(guān)鍵詞：2205及2507雙相不銹鋼的強流脈沖電子束表面改性研究

  更多相關(guān)文章： 強流脈沖電子束 雙相不銹鋼 相結(jié)構(gòu) 表面形貌 顯微硬度 耐腐蝕性能

【摘要】：本文采用強流脈沖電子束技術(shù),對2205及2507雙相不銹鋼進行了表面改性,以期提高兩種材料的表面綜合性能。采用X射線衍射(XRD)、光學顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析了脈沖電子束處理前后材料表層的相結(jié)構(gòu)及形貌變化。測試了脈沖電子束處理對材料表面和截面顯微硬度的影響,并對電子束處理前后材料在3.5wt%NaCl水溶液中的耐蝕性能變化進行了研究。通過對比兩種雙相不銹鋼在不同脈沖次數(shù)下的組織結(jié)構(gòu)及性能變化規(guī)律,探討了引起這些變化的原因。兩種雙相不銹鋼經(jīng)過脈沖電子束表面處理后,通過相結(jié)構(gòu)和表面、截面形貌分析發(fā)現(xiàn),其表層晶粒得到細化,合金元素分布更加均勻化,使得鐵素體相增加。樣品表面在轟擊處理后出現(xiàn)由于局部噴發(fā)和快速冷凝造成的熔坑,而隨著脈沖次數(shù)增加,表面變得平整,熔坑數(shù)量變少,尺寸變大,深度變淺,但無法完全消除熔坑,其中2507不銹鋼表面熔坑數(shù)量較多,尺寸較大。兩種材料在脈沖電子束處理后表層都出現(xiàn)了8-9μm厚的重熔層,同時在2507雙相不銹鋼表面觀察到了由于熱應力引起塑性變形而形成的滑移帶。通過測量脈沖電子束處理后材料表面和截面的顯微硬度,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過輻照后,表面顯微硬度均有所提高,并在材料次表層產(chǎn)生熱應力影響區(qū)。隨著距表面深度的增加,顯微硬度在一定范圍內(nèi)呈波浪式變化,這是熱應力波在熱影響區(qū)疊加的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn),脈沖次數(shù)對材料表面硬度影響不大,但隨著輻照次數(shù)的增加,材料表層熱應力影響區(qū)范圍變大。引起材料表層顯微硬度提高的原因是,表層晶粒得到細化,合金元素Cr分布得到均勻化,使得鐵素體相增加。此外,在熱應力下形成的大量缺陷以及滑移變形帶,在一定程度上也提高了材料表面顯微硬度。通過動電位極化曲線測試了脈沖電子束處理前后材料在3.5wt%NaCl水溶液中的電化學腐蝕行為,處理后兩種不銹鋼的自腐蝕電位較原始樣都增加,這是由于經(jīng)過電子束脈沖處理后材料表面的成分及組織更加均勻。其中2205雙相不銹鋼在處理后的腐蝕電流密度降低,極化阻抗模值、容抗弧和中低頻范圍內(nèi)的相位角都增大,這說明材料的耐腐蝕性能提高,15次脈沖輻照后,材料的耐蝕性能比5次脈沖輻照后更好。而2507雙相不銹鋼在處理后的腐蝕電流密度增大,極化阻抗模值、容抗弧和中低頻范圍內(nèi)的相位角都降低,這說明脈沖電子束處理使2507不銹鋼的耐腐蝕性能降低,這是由于2507雙相不銹鋼在脈沖電子束處理后表面的熔坑數(shù)量較多,深度較大,形成了點蝕發(fā)生位置,導致腐蝕性能變差。
【關(guān)鍵詞】：強流脈沖電子束 雙相不銹鋼 相結(jié)構(gòu) 表面形貌 顯微硬度 耐腐蝕性能
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71;TG178
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-26
• 1.1 研究背景及意義13
• 1.2 雙相不銹鋼概述13-16
• 1.2.1 雙相不銹鋼的分類13-14
• 1.2.2 雙相不銹鋼的優(yōu)缺點14-15
• 1.2.3 雙相不銹鋼中的相15
• 1.2.4 雙相不銹鋼的應用15-16
• 1.3 金屬材料表面改性16-25
• 1.3.1 化學熱處理16-18
• 1.3.2 氣相沉積18
• 1.3.3 涂鍍技術(shù)18-19
• 1.3.4 高能束表面改性19-25
• 1.3.4.1 激光束表面改性19-20
• 1.3.4.2 離子束表面改性20-21
• 1.3.4.3 電子束表面改性21-25
• 1.4 本文的研究目的25-26
• 第二章 實驗材料及實驗方法26-30
• 2.1 實驗材料26
• 2.2 實驗設備26-28
• 2.3 實驗參數(shù)28
• 2.4 樣品表征手段28-30
• 2.4.1 X射線衍射分析28
• 2.4.2 表面形貌分析28
• 2.4.3 顯微硬度測試28-29
• 2.4.4 耐蝕性能測試29-30
• 第三章 強流脈沖電子束處理2205及 2507雙相不銹鋼的表面相組成和形貌分析30-43
• 3.1 引言30-31
• 3.2 改性前后2205及 2507雙相不銹鋼的XRD分析31-33
• 3.3 改性前后2205及 2507雙相不銹鋼光鏡形貌分析33-37
• 3.4 改性后2205及 2507雙相不銹鋼表面SEM形貌分析37-40
• 3.5 改性后2205及 2507雙相不銹鋼截面SEM形貌分析40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第四章 強流脈沖電子束處理2205及 2507雙相不銹鋼的表面及截面顯微硬度43-49
• 4.1 引言43
• 4.2 強流脈沖電子束對2205及 2507雙相不銹鋼表面顯微硬度的影響43-46
• 4.3 強流脈沖電子束對2205及 2507雙相不銹鋼截面顯微硬度的影響46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 強流脈沖電子束對2205及 2507雙相不銹鋼表面耐蝕性能的影響49-57
• 5.1 引言49-50
• 5.2 電化學阻抗譜特征分析50-54
• 5.3 動電位極化曲線分析54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果62-63
• 致謝63-64

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本文編號：660312