本文關(guān)鍵詞：含C量和冷卻速度對(duì)ZCr25Ni13耐熱鋼組織與性能影響研究

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【摘要】：本文主要研究含C量與冷卻速度對(duì)ZCr25Ni13耐熱鋼組織與性能的影響。按含C量為0.050%、0.075%和0.100%分別配料熔煉制備試樣,經(jīng)過(guò)固溶保溫然后分別以鹽水冷、水冷、油冷、空冷、爐冷5種方式冷至室溫,與鑄態(tài)試樣對(duì)照,然后利用金相顯微鏡、拉伸試驗(yàn)機(jī)、硬度測(cè)試儀探究各組的組織性能變化規(guī)律。利用X射線(xiàn)衍射分析、能譜分析儀、掃描電鏡探究含C量與冷卻速度對(duì)其組織與性能的影響。結(jié)果表明:不同含C量ZCr25Ni13耐熱鋼的鑄態(tài)組織基體是奧氏體;經(jīng)過(guò)熱處理后的組織依然為奧氏體,但其晶界,晶粒與成分均發(fā)生變化。分別對(duì)鑄態(tài)與熱處理后的試樣進(jìn)行硬度與拉伸測(cè)試。不同含C量的ZCr25Ni13耐熱鋼的延伸率均隨冷卻速度的加快呈上升趨勢(shì),抗拉強(qiáng)度隨著冷卻速度的改變變化不明顯;油冷和空冷的塑性較差,爐冷和鑄態(tài)的塑性很差,固溶保溫后經(jīng)鹽水冷或水冷后塑性明顯提高,隨著含C量的增加,冷卻速度對(duì)ZCr25Ni13耐熱鋼的抗拉強(qiáng)度與延伸率的影響變?nèi)?三組中爐冷的抗拉強(qiáng)度與延伸率均是最低。ZCr25Ni13基體組織是奧氏體,冷卻速度較快時(shí)基體較為均勻,冷卻速度較慢時(shí)組織中沿晶界產(chǎn)生析出物,且冷卻速度越慢析出物就會(huì)越多。鹽水冷、水冷試樣里的島狀區(qū)域與基體組織是一個(gè)相,其含C量略微低過(guò)基體。ZCr25Ni13耐熱鋼中的析出物主要是碳化物M16C(Cr2Fe14C),熱處理后的組織中出現(xiàn)M16C,冷卻速度越快則析出物越少,冷卻速度越慢則析出物越多;隨著冷卻速度降低,晶粒增大,晶界減少;碳化物M16C在冷卻速度較快時(shí)僅僅少量分散存在于基體中,冷卻速度較慢時(shí),M16C沿晶界處大量析出并且呈網(wǎng)狀分布。鑄態(tài)ZCr25Ni13耐熱鋼由于抗拉強(qiáng)度以及塑性較低,所以不適合用于制造鍋爐的內(nèi)壁和外接水管,但是經(jīng)過(guò)固溶處理并且采用鹽水冷或水冷的冷卻方式后,其抗拉強(qiáng)度和塑性達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),適合用于制造鍋爐的內(nèi)壁和外接水管。
【關(guān)鍵詞】：ZCr25Ni13耐熱鋼 含C量 冷卻速度 組織性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.73
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 引言12-13
• 1.2 耐熱鋼的概述13-14
• 1.2.1 耐熱鋼的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域13
• 1.2.2 耐熱鋼的分類(lèi)13-14
• 1.2.3 耐熱鋼生產(chǎn)工藝14
• 1.2.4 耐熱鋼熱處理14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外在耐熱鋼方向研究與發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 耐熱鋼的發(fā)展及應(yīng)用14-16
• 1.3.2 高Cr耐熱鋼的進(jìn)一步發(fā)展16
• 1.4 各元素在耐熱鋼中的作用16-19
• 1.4.1 碳在耐熱鋼中的作用16-17
• 1.4.2 氮在耐熱鋼中的作用17
• 1.4.3 鉻在耐熱鋼中的作用17
• 1.4.4 鎳在耐熱鋼中的作用17
• 1.4.5 鎢和鉬在耐熱鋼中的作用17-18
• 1.4.6 釩和鈮在耐熱鋼中的作用18
• 1.4.7 鈦在耐熱鋼中的作用18-19
• 1.4.8 硼在耐熱鋼中的作用19
• 1.4.9 錳和鈷在耐熱鋼中的作用19
• 1.5 課題來(lái)源19-20
• 1.6 課題的研究意義和內(nèi)容20-21
• 1.6.1 課題的研究意義20
• 1.6.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法21-28
• 2.1 材料的熔煉及設(shè)備21-22
• 2.1.1 ZCr25Ni13合金成分及設(shè)備21
• 2.1.2 熔煉設(shè)備21-22
• 2.2 熱處理設(shè)備及其工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)22-23
• 2.2.1 熱處理設(shè)備22
• 2.2.2 熱處理工藝參數(shù)設(shè)計(jì)22-23
• 2.3 性能試驗(yàn)及組織結(jié)構(gòu)觀察23-25
• 2.3.1 拉伸試驗(yàn)23-24
• 2.3.2 金相組織觀察24
• 2.3.3 硬度試驗(yàn)24
• 2.3.4 掃描電鏡觀察及斷口分析24
• 2.3.5 XRD衍射分析24-25
• 2.4 試驗(yàn)工藝流程25
• 2.5 ZCr25Ni13耐熱鋼試樣的制備過(guò)程25-27
• 2.5.1 ZCr25Ni13耐熱鋼的熔煉成分25-26
• 2.5.2 ZCr25Ni13耐熱鋼的熔煉過(guò)程26
• 2.5.3 ZCr25Ni13耐熱鋼的造型和澆筑過(guò)程26-27
• 2.5.4 ZCr25Ni13的熱處理27
• 2.5.5 ZCr25Ni13的機(jī)械加工27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 ZCr25Ni13耐熱鋼的力學(xué)性能測(cè)試及金相組織觀察28-32
• 3.1 引言28
• 3.2 ZCr25Ni13耐熱鋼鑄態(tài)試樣的力學(xué)性能測(cè)試28-30
• 3.3 ZCr25Ni13耐熱鋼鑄態(tài)試樣的金相組織觀察30
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析30-31
• 3.4.1 力學(xué)性能分析30-31
• 3.4.2 金相組織分析31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 冷卻方式和含C量對(duì)ZCr25Ni13耐熱鋼組織與性能的影響32-54
• 4.1 引言32-33
• 4.2 ZCr25Ni13耐熱鋼的力學(xué)性能測(cè)試33-35
• 4.3 ZCr25Ni13耐熱鋼的金相組織觀察35-37
• 4.4 XRD衍射物相觀察37-39
• 4.5 斷口觀察及掃描電鏡組織分析39-48
• 4.5.1 斷口觀察39-40
• 4.5.2 掃描電鏡組織觀察40-48
• 4.6 試驗(yàn)結(jié)果分析48-53
• 4.6.1 力學(xué)性能分析48-50
• 4.6.2 金相組織分析50
• 4.6.3 XRD衍射物相分析50-51
• 4.6.4 掃描電鏡觀察51-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：759688