由于鐵素體不銹鋼具有較低的熱膨脹系數,良好的導熱性和抗氧化性等優(yōu)點,已被用于汽車排氣系統(tǒng)。然而,隨著尾氣排放標準逐漸提高,排氣系統(tǒng)的工作溫度越來越高,工作環(huán)境越來越苛刻。排氣歧管作為排氣系統(tǒng)中溫度最高的部件,其工作溫度將會由目前的950°C提高到1050°C以上。此時,研究鐵素體不銹鋼在實際服役環(huán)境中的高溫氧化行為對其應用和新型高性能鐵素體不銹鋼的開發(fā)都具有重要意義。本論文以人工合成的汽車尾氣或空氣來模擬排氣歧管等部件的服役環(huán)境,并采用循環(huán)氧化增重法和SEM、EDS、XRD、Raman等分析方法研究了441、444和F3(在444基礎上復合添加0.056 wt.%Ce與0.58 wt.%W的新鋼種)三種鐵素體不銹鋼在合成尾氣及空氣環(huán)境中的氧化行為,闡述了溫度,合金元素及氧化氣氛對其氧化性能的影響。研究了鐵素體不銹鋼441在合成尾氣環(huán)境中900¹050°C溫度范圍內的氧化行為。結果表明,441鐵素體不銹鋼在尾氣環(huán)境中的上限服役溫度在900°C左右,該溫度下形成的氧化膜為雙層結構,外層的(Mn,Cr)₃O₄尖晶石層和內層的C...

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 汽車排氣系統(tǒng)概述
        1.2.1 汽車排氣系統(tǒng)的組成與作用
        1.2.2 汽車尾氣的形成及其成分
    1.3 汽車排氣歧管概況
        1.3.1 排氣歧管的結構及服役環(huán)境
        1.3.2 排氣歧管用材的性能要求
    1.4 金屬高溫氧化的基本規(guī)律
        1.4.1 高溫氧化熱力學
        1.4.2 高溫氧化動力學
    1.5 不銹鋼高溫氧化行為的研究現狀
        1.5.1 合金元素對不銹鋼高溫氧化性能的影響
        1.5.2 空氣環(huán)境中的氧化行為
        1.5.3 汽車尾氣等氣氛環(huán)境中的氧化行為
    1.6 本論文的研究目的、意義及內容
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.2 研究內容
第二章 實驗設計及方法
    2.1 前言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗方法
    2.3 分析測試方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡和能譜儀
        2.3.2 X射線衍射儀
        2.3.3 共焦顯微拉曼光譜儀
第三章 441鐵素體不銹鋼在合成汽車尾氣環(huán)境中的氧化行為
    3.1 引言
    3.2 氧化動力學特征
    3.3 氧化表面宏觀形貌
    3.4 表面氧化物組成分析
        3.4.1 氧化膜的X射線衍射譜
        3.4.2 氧化膜的Raman譜
    3.5 氧化表面的微觀形貌
    3.6 氧化膜截面形貌及成分
    3.7 討論
    3.8 本章小結
第四章 合金元素對鐵素體不銹鋼氧化性能的影響
    4.1 引言
    4.2 氧化動力學特征
    4.3 氧化表面宏觀形貌
    4.4 兩種鐵素體不銹鋼表面氧化物組成分析
    4.5 兩種鐵素體不銹鋼氧化表面的微觀形貌
    4.6 兩種鐵素體不銹鋼氧化膜截面形貌及成分
    4.7 討論
        4.7.1 合金元素Mo的作用
        4.7.2 合金元素W與 Ce的作用
    4.8 本章小結
第五章 空氣環(huán)境中鐵素體不銹鋼的氧化行為
    5.1 引言
    5.2 氧化動力學特征
    5.3 氧化表面宏觀形貌
    5.4 表面氧化物組成分析
    5.5 氧化表面的微觀形貌
    5.6 氧化膜截面形貌及成分分析
    5.7 討論
        5.7.1 444 不銹鋼在空氣和合成尾氣環(huán)境中氧化性能對比
        5.7.2 F3 不銹鋼在空氣和合成尾氣環(huán)境中氧化性能對比
    5.8 本章小結
第六章 結論
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間研究成果
作者在攻讀碩士學位期間所參與的科研項目
致謝



本文編號：3750670