本文關(guān)鍵詞：低溫葉輪用9Ni鋼熱處理與組織性能的研究

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【摘要】：9Ni鋼作為一種性能優(yōu)異的低溫鋼,廣泛應(yīng)用于液化天然氣低溫儲(chǔ)罐板材,而在鍛件上的應(yīng)用相對(duì)較少。9Ni鋼在鍛件上的應(yīng)用,對(duì)其強(qiáng)度和低溫韌性都提出了較高的要求。本文利用熱膨脹儀、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)等對(duì)低溫葉輪用9Ni鋼鍛件的熱處理工藝與組織性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。目前少量涉及到9Ni鋼強(qiáng)度的研究,多停留在測(cè)試不同熱處理工藝下材料的強(qiáng)度層面上,沒(méi)有對(duì)其中深層次的微觀機(jī)制進(jìn)行解釋,本文采用同步輻射原位觀察的方法解釋了在一定的熱處理工藝下9Ni鋼屈服強(qiáng)度隨回火溫度升高先降后升的現(xiàn)象。論文主要內(nèi)容如下:1.9Ni鋼相組成及相變特征。基于Thermo-Calc熱力學(xué)計(jì)算軟件計(jì)算了9Ni鋼的相組成、合金元素對(duì)相組成的影響,為制定9Ni鋼成分內(nèi)控范圍和熱處理工藝奠定基礎(chǔ),同時(shí)也為該材料鍛造溫度選擇提供參考。計(jì)算結(jié)果顯示,C含量從0.0008%增加至0.14%,Ni含量在7%~11%之間變化時(shí),9Ni鋼相組成保持不變。測(cè)量了9Ni鋼平衡相變點(diǎn),分析了不同冷卻速度下9Ni鋼的形貌特征,結(jié)果表明隨著淬火冷速增加,組織逐漸由貝氏體向馬氏體變化。2.9Ni鋼兩相區(qū)熱處理工藝及逆轉(zhuǎn)奧氏體的穩(wěn)定性。研究了熱處理工藝參數(shù)對(duì)9Ni鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響,結(jié)合低溫葉輪用鋼的性能要求,制定了合理的熱處理工藝:780℃水淬+680℃爐冷+580℃水淬。經(jīng)兩相區(qū)處理后降低了9Ni鋼的Ac1轉(zhuǎn)變溫度,影響后續(xù)回火處理后逆轉(zhuǎn)奧氏體的含量。經(jīng)過(guò)“淬火+兩相區(qū)處理+回火”工藝處理試樣中的逆轉(zhuǎn)奧氏體在深冷至-150℃過(guò)程中僅有極少量發(fā)生了失穩(wěn)轉(zhuǎn)變,深冷處理后不需要進(jìn)行回火處理;而經(jīng)過(guò)“淬火+回火”工藝處理的試樣中逆轉(zhuǎn)奧氏體發(fā)生失穩(wěn)轉(zhuǎn)變的量較大。3.9Ni鋼拉伸性能的同步輻射高能X射線原位研究。為研究逆轉(zhuǎn)奧氏體對(duì)9Ni鋼強(qiáng)度的影響,選取780℃保溫1小時(shí)水冷+680℃保溫0.5小時(shí)爐冷+580℃保溫1小時(shí)水冷的試樣在上海同步輻射光源BL14B線站進(jìn)行了同步輻射原位拉伸試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)奧氏體在拉伸變形過(guò)程中發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體相變,導(dǎo)致材料的加工硬化率上升,從而增強(qiáng)了材料的塑韌性。
【關(guān)鍵詞】：9Ni鋼鍛件 熱處理 逆轉(zhuǎn)奧氏體 拉伸性能 同步輻射原位拉伸
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 9Ni鋼的應(yīng)用11-13
• 1.3 9Ni鋼簡(jiǎn)介13-16
• 1.4 逆轉(zhuǎn)奧氏體及其TRIP效應(yīng)16-17
• 1.5 本研究的主要內(nèi)容和意義17-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法19-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-23
• 2.2.1 力學(xué)性能檢測(cè)20
• 2.2.2 顯微組織及結(jié)構(gòu)表征20-23
• 2.2.2.1 相變點(diǎn)測(cè)定及CCT曲線繪制20
• 2.2.2.2 金相顯微鏡（OM）觀察20
• 2.2.2.3 掃描電鏡（SEM）觀察20
• 2.2.2.4 透射電鏡（TEM）觀察20-21
• 2.2.2.5 X射線衍射（XRD）分析21
• 2.2.2.6 同步輻射原位拉伸實(shí)驗(yàn)21-23
• 第3章 9Ni鋼相組成及相變特征研究23-32
• 3.1 引言23
• 3.2 9Ni鋼平衡相圖及相成分計(jì)算與分析23-26
• 3.3 9Ni鋼連續(xù)冷卻曲線（CCT）測(cè)量及典型顯微組織分析26-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第4章 9Ni鋼熱處理工藝及逆轉(zhuǎn)奧氏體穩(wěn)定性研究32-54
• 4.1 引言32
• 4.2 熱處理試驗(yàn)設(shè)計(jì)32-34
• 4.3 熱處理試驗(yàn)結(jié)果分析34-39
• 4.4 最佳熱處理工藝下材料力學(xué)性能測(cè)試與分析39-43
• 4.5 熱處理過(guò)程中 9Ni鋼顯微組織的演化43-47
• 4.5.1 淬火態(tài)顯微組織演變分析43-44
• 4.5.2 兩相區(qū)處理后顯微組織演變分析44-46
• 4.5.3 回火處理后顯微組織演變分析46-47
• 4.6 逆轉(zhuǎn)奧氏體的低溫穩(wěn)定性研究47-52
• 4.6.1 不同熱處理工藝條件下 9Ni鋼顯微組織的低溫穩(wěn)定性47-49
• 4.6.2 不同熱處理工藝條件下 9Ni鋼室溫-低溫?zé)嵫h(huán)膨脹量變化特征49-52
• 4.7 本章小結(jié)52-54
• 第5章 9Ni鋼拉伸性能的同步輻射高能X射線原位研究54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 顯微組織和強(qiáng)度54-56
• 5.3 原位拉伸實(shí)驗(yàn)56-58
• 5.4 顯微組織演變58
• 5.5 分析討論58-61
• 5.6 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果68-69
• 致謝69-70

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1 王鴻生;機(jī)件熱處理工藝規(guī)程的編訂和貫澈經(jīng)驗(yàn)[J];機(jī)床與工具;1955年16期

2 劉正瑞;編制熱處理工藝規(guī)程的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J];機(jī)床與工具;1956年07期

3 ;改革熱處理工藝,砍掉氰化鈉[J];勞動(dòng)保護(hù);1973年03期

4 梅志強(qiáng);;關(guān)于對(duì)熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)中幾個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)[J];鑄鍛熱;1987年01期

5 董一良;;全國(guó)首次熱處理工藝材料質(zhì)量考核結(jié)果已經(jīng)揭曉[J];鑄鍛熱;1988年02期

6 李祥和;;全國(guó)第一次熱處理工藝材料產(chǎn)品質(zhì)量考核結(jié)束[J];金屬熱處理;1988年03期

7 顏禮功;;云南省舉辦首屆熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)宣貫班[J];金屬熱處理;1992年08期

8 韋小芳;熱處理工藝中±10℃控溫誤差的保證與修定[J];中國(guó)修船;1996年03期

9 張樂(lè)欣,肖福仁,喬桂英,胡怡,廖波;熱處理工藝對(duì)3Cr-1Mo-0.25V-Ti-B鋼組織與性能的影響[J];金屬熱處理;2000年07期

10 張懷青;大型拉延模的熱處理工藝改進(jìn)[J];金屬熱處理;2000年07期

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1 張崇輝;陳蕾;;計(jì)算機(jī)在熱處理工藝編制中的應(yīng)用[A];2002年黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

2 張改蘭;;45鋼熱處理工藝及性能試驗(yàn)[A];中國(guó)郵電/電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)熱處理郵電三屆/西南二屆/四川四屆年會(huì)論文集[C];1992年

3 譚新興;王多斌;;塔式容器終環(huán)縫熱處理工藝質(zhì)量控制[A];2006年第二屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨學(xué)會(huì)改革與發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2006年

4 高書(shū)嵐;;熱處理工藝對(duì)1J512合金性能的影響[A];北京電子學(xué)會(huì)第二屆熱處理年會(huì)論文簡(jiǎn)要匯編[C];1990年

5 王增友;;高速鍛葉片1Cr13鋼的熱處理工藝[A];數(shù)控設(shè)備使用和管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2003年

6 高淑嵐;;熱處理工藝對(duì)1J512合金性能的影響[A];第四屆金屬材料及熱處理年會(huì)論文集（下）[C];1991年

7 萬(wàn)振才;;45鋼最佳熱處理工藝規(guī)范的探討[A];第四屆金屬材料及熱處理年會(huì)論文集（下）[C];1991年

8 張改蘭;;45鋼熱處理工藝及性能試驗(yàn)[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)第五屆金屬材料及熱處理年會(huì)論文集（三）[C];1994年

9 武會(huì)賓;唐荻;楊躍輝;;熱處理工藝對(duì)9Ni鋼組織和性能的影響[A];2009年全國(guó)高品質(zhì)熱軋板帶材控軋控冷與在線、離線熱處理生產(chǎn)技術(shù)交流研討會(huì)文集[C];2009年

10 張迎濤;王德龍;;熱處理工藝對(duì)40Cr性能的影響[A];山東省金屬學(xué)會(huì)理化檢驗(yàn)學(xué)術(shù)委員會(huì)理化檢驗(yàn)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 周傳勇 陳磊;濟(jì)鋼熱處理工藝打造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

2 張丹;軸承熱處理工藝新發(fā)展[N];中國(guó)冶金報(bào);2013年

3 劉杰;大直徑圓鋼和型鋼的在線熱處理工藝[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

4 牟玉紅 韓洪;中鋼西重水溶性淬火液工藝投入生產(chǎn)[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

5 王;柔性化在線熱處理工藝[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

6 談猛 劉占增;熱處理工藝在HFW焊管中的應(yīng)用研究[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

7 王磊;寶鋼高純鐵素體不銹鋼甫一出爐就成市場(chǎng)搶手貨[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

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1 嚴(yán)翔;船體結(jié)構(gòu)用HSLA100鋼熱處理工藝、組織及性能研究[D];武漢科技大學(xué);2015年

2 趙曦;熱處理工藝綠色性評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2014年

3 王日清;工程機(jī)械用Q690級(jí)高強(qiáng)鋼的熱處理工藝研究與開(kāi)發(fā)[D];東北大學(xué);2011年

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1 溫放放;鋯剛玉/高鉻鑄鐵蜂窩復(fù)合材料熱處理工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 劉洋;Q&P處理20Si_2Mn鋼的組織性能研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2015年

3 宋曄;大型球磨機(jī)襯板低合金耐磨鋼的熱處理工藝研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

4 江志強(qiáng);TBM盤(pán)形滾刀熱處理工藝的數(shù)值模擬與刀圈材料性能研究[D];鄭州大學(xué);2016年

5 吳勇;23MnNiMoCr54鋼的熱變形及熱處理工藝研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

6 郭晨輝;不同熱處理工藝對(duì)X80鋼在模擬酸性土壤溶液中腐蝕行為的影響[D];西南石油大學(xué);2016年

7 張文鋒;不同熱處理工藝對(duì)09MnNiDR鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響[D];上海交通大學(xué);2015年

8 趙雯;石油管用大直徑圓鋼軋后熱處理工藝數(shù)值模擬研究[D];東華大學(xué);2017年

9 俞遲;SCRAM鋼的熱處理工藝優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2015年

10 李叢;低溫葉輪用9Ni鋼熱處理與組織性能的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：749972