本文在生產(chǎn)條件下采用沖入法制備改性納米SiC粉體強(qiáng)化奧氏體不銹鋼材料,研究了納米SiC粉體對不銹鋼的組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響及其作用機(jī)理。試驗(yàn)用的納米SiC粉體預(yù)先經(jīng)過表面改性處理,粒徑為20-80nm。在細(xì)化晶粒方面,其作用機(jī)理與孕育劑相類似,但與常規(guī)孕育劑不同的是,該納米SiC粉體與飛速發(fā)展的納米技術(shù)相結(jié)合,相同質(zhì)量的改性納米SiC粉體,能夠提供更多的結(jié)晶核心,從而以微量的納米SiC粉體便能明顯地細(xì)化鑄造不銹鋼的組織,提高其性能。 對自然冷卻后得到的不同納米SiC粉體含量的不銹鋼試樣進(jìn)行固溶處理。采用金相檢驗(yàn)、布氏硬度檢測、拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、化學(xué)浸泡試驗(yàn)、電化學(xué)分析等方法檢測了不銹鋼的晶粒組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能,并進(jìn)一步討論了不同納米SiC粉體加入量對不銹鋼的組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響。研究結(jié)果表明:經(jīng)改性納米SiC粉體強(qiáng)化處理后的不銹鋼組織明顯細(xì)化,力學(xué)性能、耐點(diǎn)蝕性能和耐晶間腐蝕性能均得到有效提高,當(dāng)納米SiC粉體加入量為0.1%時(shí),不銹鋼的延伸率和斷面收縮率分別提高了10.69%和12.30%,硬度、抗拉強(qiáng)度和沖擊韌性分別提高了6.33%、4.70%和19.97%,點(diǎn)蝕速率和晶間腐蝕速率分別降低了16.05%和42.39%;斷口分析結(jié)果表明:經(jīng)強(qiáng)韌化處理后,不銹鋼的斷裂方式為典型的韌性斷裂;極化曲線表明:當(dāng)納米SiC粉體含量為0.1%時(shí),不銹鋼的電極電位提高了3倍;能譜分析結(jié)果表明,經(jīng)強(qiáng)化處理后,不銹鋼的鉻成分偏析減輕,有效改善了晶界等易發(fā)生點(diǎn)蝕和晶間腐蝕部位的貧鉻現(xiàn)象。 該納米粉體強(qiáng)韌化技術(shù)水平先進(jìn),設(shè)備工藝簡單,操作方便,附加值高,能有效提高不銹鋼的綜合性能,降低能源消耗,可在鑄件的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,并能實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
【學(xué)位單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TB383.1;TG142.71
【部分圖文】：

圖 1.1 拉伸試樣示意圖Fig. 1.1 Schematic drawing of tensile sample評(píng)定方法衡量的不銹鋼的塑性和強(qiáng)度的計(jì)算方法如下[46]：度 σb，單位 Mpa。σb=P/A0(1.1)P 為所加載荷，A0為試樣原始截面積。 δ。100%0×Δ=llδ(1.2)拉斷前后試樣最大伸長量（mm），L0為試樣原標(biāo)距長度(m縮率 ψ。100%0×Δ=SSψ(1.3)拉斷前后試樣縮頸處截面積最大縮減量(mm2)，S

12試樣規(guī)定以梅氏試樣作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，其尺寸(毫米)及建議的加工光潔度如圖1.2所示：圖 1.2 沖擊試樣尺寸圖Fig. 1.2 Dimensional drawing of tensile sample(2) 沖擊試驗(yàn)評(píng)定方法沖擊試驗(yàn)衡量的不銹鋼的韌性的計(jì)算方法如下[43]：① 沖擊韌性 ak，單位 KJ/m2。ak= AK/F (1.4)其中 AK為沖擊吸收功（J），F(xiàn) 為試驗(yàn)前刻槽處的橫截面積（m2)。② 沖擊斷口形貌分析。1.2.4 硬度檢測根據(jù)試驗(yàn)方法和使用范圍的不同硬度可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度等許多種[46]，本檢測為布氏硬度，試驗(yàn)用的儀器有HB-3000布氏硬度試驗(yàn)機(jī)和讀數(shù)顯微鏡。(1) 試樣試樣為Ф30mm×20mm的半圓柱狀試樣。(2) 硬度評(píng)定方法① 布氏硬度：HB=P/F。式中P為所加載荷，F(xiàn)為壓痕的表面積。② 在實(shí)際應(yīng)用中，通常直接測量壓坑的直徑，并根據(jù)負(fù)荷P和鋼球直徑D?

皮采用研磨方法除去。順序進(jìn)行研磨。研磨時(shí)要避免發(fā)熱。最后用用游標(biāo)卡尺測量尺寸，然后用丙酮去油，最定的優(yōu)級(jí)純鹽酸和去離子水配制成0.05mol析純?nèi)然F（FeCl3·6H2O）100g溶入900m鐵溶液。燒杯等作為試驗(yàn)容器。玻璃制成，使試樣在試驗(yàn)溶液中保持水平，試樣的接觸面積。鍋進(jìn)行加熱保溫(如圖1.3)。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉慶剛;楊亞慧;;添加納米SiC的連續(xù)生產(chǎn)鑄造裝置研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2015年24期

2 王春風(fēng);陳美玲;;復(fù)合納米粉體在灰鑄鐵中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代鑄鐵;2015年05期

3 張翠翠;秦森;毛磊;;外加入第二相顆粒對鋼鐵材料組織性能的影響[J];河北科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 楊軍;陳美玲;高宏;劉俊航;;改性納米SiC粉體對鑄造13-4不銹鋼耐磨性能的影響[A];2010年中國鑄造活動(dòng)周論文集[C];2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 姜浩;外加納米氧化物對X80管線鋼腐蝕性能的影響[D];沈陽大學(xué);2016年

2 代峰;改性超細(xì)SiC粉體對低溫高韌性球墨鑄鐵組織及性能影響的研究[D];大連交通大學(xué);2015年

3 邱楚;噴射成形Zn-Al-Cu合金微觀組織和耐蝕性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2011年

本文編號(hào)：2827096