發(fā)布時(shí)間：2019-09-21 14:15

【摘要】：粉末冶金不銹鋼具有諸多優(yōu)點(diǎn),如材料利用率高,近凈成形等,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空航天、化工、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域。但由于內(nèi)部存在殘留孔隙導(dǎo)致其性能較低,因此提高粉末冶金不銹鋼的致密化程度一直是研究熱點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外廣泛通過(guò)改善燒結(jié)技術(shù)或者添加第二相從而提高材料的燒結(jié)性能。本文研究了燒結(jié)溫度和Sn含量對(duì)燒結(jié)316LN不銹鋼力學(xué)性能、耐點(diǎn)蝕性能和微觀組織的影響。實(shí)驗(yàn)通過(guò)排水法測(cè)定燒結(jié)密度;通過(guò)硬度和拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)定力學(xué)性能;通過(guò)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和FeC13浸泡實(shí)驗(yàn)評(píng)定其耐點(diǎn)蝕性能;通過(guò)光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡分析其孔隙形貌、顯微組織和斷口形貌。燒結(jié)溫度對(duì)316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明,隨溫度升高,燒結(jié)密度呈線性增大,殘留孔隙的數(shù)量和尺寸逐漸降低,其形狀也趨于規(guī)則,因此力學(xué)性能不斷提高。在1300～1400℃范圍內(nèi),316LN不銹鋼的斷裂形式均為韌性斷裂。1375℃時(shí),由于形成液相,孔隙球化顯著,強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到559.89MPa和65.62%。1400℃時(shí),由于孔隙尺寸增大,晶粒粗化,致使力學(xué)性能降低,其韌窩尺寸增大且形狀不規(guī)則。另外,電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和FeC13腐蝕實(shí)驗(yàn)表明,隨著致密化程度的提高,由子電極實(shí)際暴露面積減小,因此耐點(diǎn)蝕能力逐漸提高。1375℃時(shí),點(diǎn)蝕電位Epit達(dá)到326.93mv,經(jīng)浸泡80天后,仍具有較高的電荷轉(zhuǎn)移電阻R2。1400℃時(shí),Epit略有降低,恒電位極化后的蝕孔數(shù)量和尺寸增加,且在FeC13溶液中的腐蝕速率也明顯提高,這表明孔隙和晶粒粗化增加了不銹鋼對(duì)點(diǎn)蝕的敏感性。Sn含量對(duì)316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明,在液相燒結(jié)的作用下,孔隙數(shù)量和尺寸逐漸減小,致密化程度明顯提高。Sn含量為1wt.%時(shí),孔隙尺寸較小且形狀球化顯著,強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到546.98MPa和62.5%。隨著Sn含量繼續(xù)增加,孔隙尺寸增大,其形狀趨于不規(guī)則,晶粒明顯長(zhǎng)大。當(dāng)Sn含量為3～4wt.%時(shí),由于液相量過(guò)多導(dǎo)致孔隙和晶粒粗化,晶界處出現(xiàn)夾雜物顆粒,力學(xué)性能惡化,斷口中韌窩尺寸增大且形狀不規(guī)則。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和FeC13浸泡實(shí)驗(yàn)表明,與直接燒結(jié)316LN不銹鋼相比,當(dāng)Sn含量為1wt.%時(shí),不銹鋼表現(xiàn)出最佳的耐點(diǎn)蝕能力,Sn含量較高時(shí)雖然使得燒結(jié)密度增加,但耐點(diǎn)蝕性能下降。添加Sn后,316LN不銹鋼的耐蝕性能并非僅與殘留孔隙度有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TF125.1

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本文編號(hào)：2539413