本文關(guān)鍵詞：高氮奧氏體不銹鋼時(shí)效后顯微組織與性能研究

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【摘要】：高氮奧氏體不銹鋼鋼具有良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能,成為目前國際上最熱門的研究材料之一。但是,鎳資源困乏限制其發(fā)展,為了解決這一問題,采用氮元素代替不銹鋼中鎳元素,很大成本上降低了高氮奧氏體不銹鋼的成本,而且利用氮元素對(duì)高氮鋼進(jìn)行合金化有很多優(yōu)點(diǎn)。但是,氮含量的增加容易使高氮鋼在較低溫度下出現(xiàn)脆斷。另外,高氮鋼在高溫加熱的情況下會(huì)有碳氮化合物和金屬間化合物從奧氏體中析出,因而會(huì)降低奧氏體的穩(wěn)定性,這些析出物也會(huì)對(duì)材料的性能有一定影響。因此研究其析出行為以及析出對(duì)高氮鋼性能的影響有重要意義。本論文針對(duì)0Cr21Mn17Mo2NbN奧氏體不銹鋼,通過各種測(cè)試手段,研究固溶時(shí)效對(duì)0Cr21Mn17Mo2NbN高氮奧氏體不銹鋼性能和組織的影響規(guī)律分析,得出以下結(jié)論：1、0Cr21Mn17Mo2NbN高氮奧氏體不銹鋼經(jīng)過固溶處理后,其基體組織是奧氏體；時(shí)效處理后,氮化物開始析出,下限溫度在600℃-650℃,上限溫度在950～1000℃之間。750℃-800℃是最敏感的氮化物析出溫度。2、0Cr21Mn17Mo2NbN高氮奧氏體不銹鋼經(jīng)過固溶時(shí)效處理以后,析出相主要是(Cr,Fe,Mn) 2(N,C)即M2N相和a相,M2N相中大都是密排六方結(jié)構(gòu)的Cr2N,并且在每一個(gè)溫度區(qū)間都有析出。σ相是伴隨著Cr2N相析出的,屬于正方結(jié)構(gòu),在長時(shí)間時(shí)效下才會(huì)出現(xiàn),存在的反應(yīng)有γ→σ和α-Fe→σ。3、時(shí)效處理后試樣的洛氏硬度比固溶態(tài)的硬度值大,800℃等溫時(shí)效時(shí),高氮奧氏體不銹鋼硬度總體呈現(xiàn)先上升后下降再接著上升的狀態(tài),硬度最高值達(dá)到40.1HRC。時(shí)效溫度從700℃上升到900℃,試樣的硬度先增大后減小,在750℃～800℃呈現(xiàn)最大值。4、固溶處理后,試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度和韌性比原始件有很大提高。等溫時(shí)效的情況下,試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度先增大后減小,韌性增長但變化趨勢(shì)不大。
【關(guān)鍵詞】：高氮奧氏體不銹鋼 固溶時(shí)效析出行行 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.71;TG161
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-21
• 1.1 高氮奧氏體不銹鋼的定義及其分類7
• 1.1.1 高氮鋼定義7
• 1.1.2 不銹鋼及其分類7
• 1.2 高氮奧氏體不銹鋼國內(nèi)外過程及現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 國外高氮鋼發(fā)展過程及現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 國內(nèi)含氮不銹鋼的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 高氮奧氏體不銹鋼的冶煉方法及存在問題11-15
• 1.3.1 高氮奧氏體不銹鋼的理論冶煉基礎(chǔ)11-12
• 1.3.2 高氮鋼的冶煉方法12-15
• 1.4 氮對(duì)高氮奧氏體不銹鋼的作用15-19
• 1.4.1 氮對(duì)高氮奧氏體不銹鋼鋼力學(xué)性能的影響15-17
• 1.4.2 氮對(duì)高氮奧氏體不銹鋼鋼腐蝕性能的影響17
• 1.4.3 氮對(duì)高氮奧氏體不銹鋼鋼組織的影響17-19
• 1.5 高氮奧氏體不銹鋼的應(yīng)用19-20
• 1.6 本課題來源與意義20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容21-28
• 2.1 引言21-22
• 2.2 試驗(yàn)鋼的冶煉工藝22-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2.2 氮化鉻鐵合金的制備22-23
• 2.2.3 試驗(yàn)鋼熔煉與軋制23
• 2.3 試驗(yàn)鋼熱軋態(tài)下的顯微組織23-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法24-28
• 2.4.1 熱處理工藝24-25
• 2.4.2 顯微組織觀察25-26
• 2.4.3 性能測(cè)試26-28
• 第三章 高氮無鎳奧氏體不銹鋼第二相析出規(guī)律的研究28-47
• 3.1 引言28
• 3.2 試驗(yàn)鋼固溶處理后的顯微組織28-29
• 3.3 時(shí)效溫度區(qū)間的確定29-30
• 3.4 最敏感析出溫度的確定30-31
• 3.5 不同溫度下的析出情況31-40
• 3.5.1 700℃下的析出情況31-32
• 3.5.2 750℃下的析出情況32-34
• 3.5.3 800℃下的析出情況34-36
• 3.5.4 850℃下的析出情況36-38
• 3.5.5 900℃下的析出情況38-40
• 3.6 析出相的確定40-47
• 第四章 高氮無鎳奧氏體不銹鋼第二相析出對(duì)力學(xué)性能的影響47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 硬度測(cè)試47-50
• 4.3 拉伸性能測(cè)試50-56
• 4.3.1 固溶處理對(duì)材料力學(xué)性能的影響51-54
• 4.3.2 時(shí)效處理對(duì)材料力學(xué)性能的影響54-56
• 第五章 結(jié)論56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 作者簡介63
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果63-64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：668244