本文關(guān)鍵詞：高氮奧氏體不銹鋼的組織與性能研究

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【摘要】：高氮奧氏體不銹鋼(以下簡稱高氮鋼)具有高強(qiáng)度、高韌性等優(yōu)異的力學(xué)性能,優(yōu)良的耐蝕性能和磁性能,通過以氮代鎳既能穩(wěn)定奧氏體組織又能大大降低原材料成本,高氮鋼的研究工作受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注與重視。作為結(jié)構(gòu)材料的高氮鋼,工程使用中要承受不同載荷,然而在高溫條件下,高氮鋼的組織穩(wěn)定性較差�；谶@兩點(diǎn),深入研究高氮鋼的力學(xué)性能和組織穩(wěn)定性具有相當(dāng)重要的意義。本文以鑄態(tài)0Cr21Mn17Mo2NbN高氮鋼為研究對象,對不同熱處理?xiàng)l件下高氮鋼的拉伸應(yīng)變硬化行為進(jìn)行分析,擬合其應(yīng)變硬化曲線,并分析了拉伸斷口形貌;對不同壓縮變形量下固溶處理后高氮鋼的組織特征進(jìn)行了分析,探究了其變形特征;研究了高氮鋼的時效析出規(guī)律,對時效后層片狀的析出物進(jìn)行熱處理調(diào)整,分析了熱處理調(diào)整后的組織特征。研究結(jié)果表明:(1)固溶態(tài)的拉伸試樣抗拉強(qiáng)度最高,鑄態(tài)的次之,而最大總伸長率分別達(dá)到了48.7%、46.6%,表現(xiàn)出了很強(qiáng)的塑性變形能力。時效態(tài)的試樣力學(xué)性能最差,最大總伸長率僅為9%。固溶態(tài)的應(yīng)變硬化指數(shù)最高為0.83,鑄態(tài)次之,時效態(tài)最低。固溶態(tài)高氮鋼拉伸斷口韌窩特征明顯,斷裂方式為典型的微孔聚集型斷裂,表現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征;時效態(tài)高氮鋼的斷裂為沿晶斷裂,表現(xiàn)出明顯的脆性斷裂特征;鑄態(tài)高氮鋼的斷口為穿晶斷裂和沿晶斷裂混合斷口,斷裂類型近似為準(zhǔn)解理斷裂。(2)固溶態(tài)實(shí)驗(yàn)鋼在壓縮變形初期時,主要是以滑移變形為主,滑移主要以單滑移為主。隨變形量增加至30%,開始出現(xiàn)孿晶。當(dāng)變形量增加至40%左右,孿晶局部被滑移線切過。當(dāng)變形量進(jìn)一步增加時,位錯大量增殖導(dǎo)致孿晶被滑移線切成塊狀。(3)鑄態(tài)實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)1140℃和10小時固溶處理后,在750℃、850℃、950℃下進(jìn)行不同保溫時間時效處理,然后在1020℃分別保溫2小時、4小時后水淬。實(shí)相同的保溫時效時間內(nèi),850℃下析出最為明顯。同一時效溫度下,隨保溫時間延長,胞狀析出物由晶界向晶內(nèi)生長,形狀呈層片狀、條狀、短棒狀及顆粒狀;850℃時效8小時、16小時后經(jīng)1020℃保溫4小時,析出物的球化現(xiàn)象比較明顯。隨著保溫時間延長,硬度不斷降低。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71

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本文編號：1200837