本文在生產(chǎn)條件下采用沖入法制備改性納米SiC粉體強化奧氏體不銹鋼材料,研究了納米SiC粉體對不銹鋼的組織、力學性能和耐腐蝕性能的影響及其作用機理。試驗用的納米SiC粉體預先經(jīng)過表面改性處理,粒徑為20-80nm。在細化晶粒方面,其作用機理與孕育劑相類似,但與常規(guī)孕育劑不同的是,該納米SiC粉體與飛速發(fā)展的納米技術相結合,相同質量的改性納米SiC粉體,能夠提供更多的結晶核心,從而以微量的納米SiC粉體便能明顯地細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行固溶處理。采用金相檢驗、布氏硬度檢測、拉伸試驗、沖擊試驗、化學浸泡試驗、電化學分析等方法檢測了不銹鋼的晶粒組織、力學性能和耐腐蝕性能,并進一步討論了不同納米SiC粉體加入量對不銹鋼的組織、力學性能和耐腐蝕性能的影響。研究結果表明:經(jīng)改性納米SiC粉體強化處理后的不銹鋼組織明顯細化,力學性能、耐點蝕性能和耐晶間腐蝕性能均得到有效提高,當納米SiC粉體加入量為0.1%時,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、抗拉強度和沖擊韌性分別提高了6.33%、4.70%和19.97%,點蝕速率和晶間腐蝕速率分別降低了16.05%和42.39%;斷口分析結果表明:經(jīng)強韌化處理后,不銹鋼的斷裂方式為典型的韌性斷裂;極化曲線表明:當納米SiC粉體含量為0.1%時,不銹鋼的電極電位提高了3倍;能譜分析結果表明,經(jīng)強化處理后,不銹鋼的鉻成分偏析減輕,有效改善了晶界等易發(fā)生點蝕和晶間腐蝕部位的貧鉻現(xiàn)象。 該納米粉體強韌化技術水平先進,設備工藝簡單,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)中廣泛應用,并能實現(xiàn)綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
【學位單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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評定方法衡量的不銹鋼的塑性和強度的計算方法如下[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準試樣，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) 沖擊試驗評定方法沖擊試驗衡量的不銹鋼的韌性的計算方法如下[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，試驗用的儀器有HB-3000布氏硬度試驗機和讀數(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 在實際應用中，通常直接測量壓坑的直徑，并根據(jù)負荷P和鋼球直徑D?

皮采用研磨方法除去。順序進行研磨。研磨時要避免發(fā)熱。最后用用游標卡尺測量尺寸，然后用丙酮去油，最定的優(yōu)級純鹽酸和去離子水配制成0.05mol析純三氯化鐵（FeCl3·6H2O）100g溶入900m鐵溶液。燒杯等作為試驗容器。玻璃制成，使試樣在試驗溶液中保持水平，試樣的接觸面積。鍋進行加熱保溫(如圖1.3)。

【引證文獻】

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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)自動化;2015年24期

2 王春風;陳美玲;;復合納米粉體在灰鑄鐵中的應用[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];河北科技大學學報;2014年02期

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本文編號：2827096