本文關(guān)鍵詞：439M鐵素體不誘鋼耐蝕性能及其影響因素研究

  更多相關(guān)文章： 439M鐵素體不銹鋼 夾雜物 耐點(diǎn)蝕性能 耐縫隙腐蝕性能 拉伸變形

【摘要】：本文研究的439M鐵素體不銹鋼是在原有傳統(tǒng)430鐵素體不銹鋼的基礎(chǔ)上,通過精煉降低鋼中的C、N等間隙元素的含量,并加入一定量的Ti、Nb等強(qiáng)碳氮化物形成元素,針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的油品條件而發(fā)展起來(lái)的新型鐵素體不銹鋼。目前主要應(yīng)用在汽車的排氣系統(tǒng)消聲器中,其主要失效形式是點(diǎn)蝕破壞。很多研究表明,硫化物夾雜是不銹鋼點(diǎn)蝕的主要誘發(fā)源。但是,隨著近年來(lái)脫硫技術(shù)的提高,不銹鋼中硫的含量已能夠降到很低的范圍,MnS夾雜物也幾乎很少存在于鋼中,因此,有關(guān)氧化物及氮化物對(duì)不銹鋼耐蝕性能影響的研究變得越來(lái)越重要。本文通過電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)研究了Ti單穩(wěn)定化和Ti、Nb雙穩(wěn)定化439M鐵素體不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能和耐縫隙腐蝕性能,以及夾雜物、合金元素和拉伸變形量對(duì)其耐蝕性能的影響,同時(shí)還利用微區(qū)電化學(xué)法研究了點(diǎn)蝕的誘發(fā)及擴(kuò)展。通過對(duì)439M鐵素體不銹鋼中夾雜物形成的熱力學(xué)計(jì)算,得到了鋼中夾雜物的種類及各夾雜物的生成趨勢(shì)。結(jié)合金相顯微鏡和掃描電鏡及能譜分析,得到Ti單穩(wěn)定化的鋼中的非金屬夾雜物以TiN為主,Ti、Nb雙穩(wěn)定化的鋼中的非金屬夾雜物以TiN和NbN為主,三種鋼中其余的非金屬夾雜物主要是Ti(Nb)N、Al2O3、 MgO·Al2O3、TiOx、CaO及其復(fù)合夾雜物等,復(fù)合夾雜物多以Mg、Al、Ti的氧化物為形核核心,外圍包裹著CaO或是Ti、Nb的氮化物。隨著拉伸變形量的增加晶粒被拉長(zhǎng)的程度也相應(yīng)增加,鋼中的塑性?shī)A雜物會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變形,而脆性?shī)A雜物會(huì)發(fā)生碎裂,變形后夾雜物與基體之間界面處會(huì)產(chǎn)生裂紋或孔洞。439M鐵素體不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能的研究結(jié)果表明,Cr是提高439M耐點(diǎn)蝕性能最有效的元素,Ti和Nb雙穩(wěn)定化的439M耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)于Ti單穩(wěn)定化的439M,Nb的加入提高了439M的點(diǎn)蝕電位；隨著變形量的增加,439M的耐點(diǎn)蝕性能逐漸下降；點(diǎn)蝕主要在439M中的復(fù)合氧化物夾雜處誘發(fā)。439M鐵素體不銹鋼的耐縫隙腐蝕性能研究結(jié)果表明,Cr對(duì)439M的耐縫隙腐蝕性能影響較大,Nb對(duì)耐縫隙腐蝕性能影響較小,當(dāng)變形量達(dá)到35%時(shí),439M鐵素體不銹鋼的耐縫隙腐蝕性能急劇下降。微區(qū)電化學(xué)研究結(jié)果表明,復(fù)合氧化物夾雜中含CaO部分優(yōu)先溶解,隨著點(diǎn)蝕的繼續(xù)進(jìn)行,水解酸化作用的增強(qiáng)使得pH值降低,致使復(fù)合夾雜物中含Al和Mg的氧化物部分及基體也會(huì)發(fā)生溶解。最后,建立了氯離子環(huán)境下439M鐵素體不銹鋼中復(fù)合氧化物夾雜誘發(fā)點(diǎn)蝕及點(diǎn)蝕擴(kuò)展的模型。
【關(guān)鍵詞】：439M鐵素體不銹鋼 夾雜物 耐點(diǎn)蝕性能 耐縫隙腐蝕性能 拉伸變形
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鐵素體不銹鋼研究現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)用12-18
• 1.2.1 鐵素體不銹鋼國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 鐵素體不銹鋼存在的問題及應(yīng)對(duì)措施13-15
• 1.2.3 鐵素體不銹鋼的分類、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)15-17
• 1.2.4 鐵素體不銹鋼在汽車尾氣排放系統(tǒng)的應(yīng)用17-18
• 1.3 鋼中非金屬夾雜物簡(jiǎn)介18-19
• 1.3.1 夾雜物的產(chǎn)生和分類18
• 1.3.2 夾雜物的分析方法18
• 1.3.3 鐵素體不銹鋼中夾雜物研究18-19
• 1.4 不銹鋼耐腐蝕性能概述19-26
• 1.4.1 不銹鋼的腐蝕類型19
• 1.4.2 不銹鋼點(diǎn)蝕的產(chǎn)生和擴(kuò)展機(jī)理19-20
• 1.4.3 不銹鋼耐點(diǎn)蝕性能的研究方法20-24
• 1.4.4 不銹鋼點(diǎn)蝕的影響因素24-25
• 1.4.5 不銹鋼耐縫隙腐蝕性能研究25-26
• 1.5 本課題研究的背景和意義26
• 1.6 本課題研究的主要內(nèi)容26-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法29-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法29-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-30
• 2.2.2 金相實(shí)驗(yàn)30
• 2.2.3 點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)30-31
• 2.2.4 縫隙腐蝕起始pH值實(shí)驗(yàn)31
• 2.2.5 微區(qū)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)31-33
• 第三章 439M鐵素體不銹鋼中夾雜物形成熱力學(xué)計(jì)算33-41
• 3.1 氧化鋁氧化硅的熱力學(xué)計(jì)算33-35
• 3.2 鎂鋁尖晶石熱力學(xué)計(jì)算35-37
• 3.3 鈦氧化物熱力學(xué)計(jì)算37-38
• 3.4 氮化鈦熱力學(xué)計(jì)算38-39
• 3.5 氧化鈣熱力學(xué)計(jì)算39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 439M鐵素體不銹鋼中夾雜物形貌及鋼的顯微組織形貌41-57
• 4.1 439M鐵素體不銹鋼顯微組織形貌分析41-43
• 4.1.1 439M鐵素體不銹鋼顯微組織形貌41-42
• 4.1.2 不同拉伸變形量顯微組織形貌42-43
• 4.2 439M鐵素體不銹鋼夾雜物的金相分析43-45
• 4.3 439M鐵素體不銹鋼夾雜物的掃描電鏡及能譜分析45-53
• 4.4 夾雜物的變形行為53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 439M鐵素體不銹鋼耐點(diǎn)蝕性能研究57-75
• 5.1 點(diǎn)蝕電化學(xué)實(shí)驗(yàn)57-58
• 5.2 耐點(diǎn)蝕性能研究58-64
• 5.2.1 點(diǎn)蝕電化學(xué)極化曲線58-60
• 5.2.2 點(diǎn)蝕后腐蝕形貌60-64
• 5.3 不同拉伸變形量對(duì)耐點(diǎn)蝕性能的影響64-73
• 5.3.1 點(diǎn)蝕電化學(xué)極化曲線64-65
• 5.3.2 點(diǎn)蝕后腐蝕形貌65-72
• 5.3.3 拉伸變形對(duì)耐點(diǎn)蝕性能的影響72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第六章 439M鐵素體不銹鋼縫隙腐蝕起始值pH_d的研究75-81
• 6.1 縫隙腐蝕起始值實(shí)驗(yàn)75-76
• 6.2 縫隙腐蝕起始值pH_d的測(cè)定76-80
• 6.2.1 439M鐵素體不銹鋼的縫隙腐蝕起始值pH_d76-77
• 6.2.2 不同變形量縫隙腐蝕起始值pH_d77-79
• 6.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論79-80
• 6.3 本章小結(jié)80-81
• 第七章 439M鐵素體不銹鋼點(diǎn)蝕誘發(fā)及點(diǎn)蝕擴(kuò)展研究81-89
• 7.1 微區(qū)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)81
• 7.2 點(diǎn)蝕誘發(fā)及點(diǎn)蝕擴(kuò)展研究81-88
• 7.2.1 點(diǎn)蝕誘發(fā)時(shí)夾雜物的溶解情況分析81-83
• 7.2.2 點(diǎn)蝕擴(kuò)展時(shí)夾雜物的溶解情況分析83-85
• 7.2.3 氧化物夾雜誘發(fā)點(diǎn)蝕及點(diǎn)蝕擴(kuò)展85-88
• 7.3 本章小結(jié)88-89
• 第八章 結(jié)論89-91
• 致謝91-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文99

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：753450