發(fā)布時(shí)間：2020-04-02 14:48

【摘要】：304不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和熱加工性能,但是硬度和耐磨性偏低制約了其應(yīng)用范圍。氮合金化能夠改善和提高304不銹鋼的硬度以及耐腐蝕性。目前的不銹鋼材料的氮合金化主要有固相滲氮和液相滲氮兩種,但是固相滲氮存在滲氮時(shí)間長(zhǎng)、滲氮效果差等缺點(diǎn),液相滲氮主要是是通過氮化物的添加作為氮源,容易引進(jìn)另外一種雜質(zhì),限制了鋼種的選擇,而且對(duì)于試樣的規(guī)格要求比較高。本論文采用氮?dú)夥障碌膮^(qū)域熔煉工藝,通過調(diào)節(jié)氮?dú)鈮毫蛥^(qū)熔速度對(duì)304不銹鋼進(jìn)行氮合金化處理,得到不同氮含量的試樣。理論上可以實(shí)現(xiàn)棒狀材料的連續(xù)氮合金化,具有滲氮時(shí)間短,效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。論文研究了氮?dú)鈮毫蛥^(qū)熔速度對(duì)304不銹鋼氮含量的影響規(guī)律,并結(jié)合氮對(duì)不銹鋼的氣孔形貌和顯微組織的影響,對(duì)氮在區(qū)熔304不銹鋼中的溶解和析出行為以及顯微組織進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:(1)304不銹鋼中的實(shí)際氮含量低于理論值,主要是因?yàn)閰^(qū)域熔煉的速度較快,氮并沒有充分地?cái)U(kuò)散進(jìn)入熔區(qū),導(dǎo)致實(shí)際氮含量低于平衡溶解度。此外,在凝固過程中會(huì)有氣孔的生成也是導(dǎo)致基體中的氮含量低于理論值的一個(gè)原因。(2)氮?dú)鈮毫?duì)氣孔形貌的影響顯著。隨著氮?dú)鈮毫Φ脑黾?氣孔率逐漸降低,平均氣孔尺寸也逐漸減小,氣孔直徑趨于均勻化。隨著氮?dú)鈮毫Φ脑黾?鐵素體相區(qū)逐漸減少直至消失,從而降低了氮?dú)獾奈龀隽?這是氣孔率隨氮?dú)鈮毫Φ脑黾佣鴾p小的直接原因。(3)由于氮在固液兩相中存在溶解度差,所以在凝固過程中氮?dú)馀輹?huì)形核、長(zhǎng)大并逃逸出熔區(qū),也是氮含量低于理論值的一個(gè)重要原因。由于氮在純鐵和304不銹鋼中隨溫度變化的溶解趨勢(shì)相反,所以將兩種材料中氣孔的形貌,實(shí)際氣孔率與理論氣孔率進(jìn)行對(duì)比,確定氮在304不銹鋼中的逃逸系數(shù)為0.9,在純鐵中的逃逸系數(shù)為0.6。(4)隨著氮含量的增加,304不銹鋼中奧氏體體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,而鐵素體的體積分?jǐn)?shù)逐漸減少,同時(shí)奧氏體晶粒會(huì)呈現(xiàn)長(zhǎng)大的趨勢(shì)。含氮304不銹鋼的鐵素體和奧氏體的取向?yàn)镵-S與N-W關(guān)系共存的狀態(tài)。
【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】：2019
【分類號(hào)】：TF764.1

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