合金在凝固過程中產(chǎn)生偏析,造成材料性能特別是韌性和抗腐蝕性下降,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。隨著材料合金化程度的提高,偏析愈加嚴(yán)重,成為影響其性能進(jìn)一步提升的重要障礙。因此,研究材料在凝固過程中的溶質(zhì)再分配和偏析行為,對材料均質(zhì)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。本論文以310S奧氏體不銹鋼、316奧氏體不銹鋼和10Cr17鐵素體不銹鋼為研究對象,采用等溫凝固淬火（ISQ）和凝固組織金相觀察（OM）相結(jié)合的方法,利用Thermo-Calc熱力學(xué)計(jì)算、定量金相、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDS）等手段,研究了三種不同凝固模式不銹鋼的凝固過程與合金元素的偏析行為。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括:（1）310S奧氏體不銹鋼合金元素凝固偏析行為的研究基于Thermo-Calc熱力學(xué)軟件計(jì)算了 310S奧氏體不銹鋼的相組成。310S奧氏體不銹鋼的液相線溫度為1404℃,固相線溫度為1322℃,凝固溫度區(qū)間為82℃。采用等溫凝固淬火試驗(yàn)制備了系列試樣,能譜分析了 310S奧氏體不銹鋼在凝固過程中合金元素的偏析行為。結(jié)果顯示,Ni、Mn元素的偏析系數(shù)大于1,傾向于富集在枝晶干固相,為負(fù)偏析元素;Nb元素的偏析系數(shù)小... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２合金凝固時(shí)的溶質(zhì)分配圖??

素主要偏析在胞狀晶或者枝晶的邊界，這主要由冷卻速率決定。??產(chǎn)生這些復(fù)雜凝固過程的原因是在固相線和液相線之間存在著一個(gè)Ｌ＋Ｓ打三??相區(qū)，如圖１．３＿所示，ＦＡ模式和ＡＦ模式都經(jīng)過該三相區(qū)，并且在三相區(qū)發(fā)生包??晶或共晶反應(yīng)。通過觀察金相下的微觀組織，可以基于鐵素體的位置和形態(tài)確定??是哪種凝固模式［４Ｑ］。如果Ｓ鐵素體主要位于枝晶干的中心，呈蠕蟲狀，則可以判??斷為ＦＡ模式。如果Ｓ鐵素體位于枝晶間或者胞晶間，可以判斷為ＡＦ模式［４１］。??－７－??

第２章３１０Ｓ奧氏體不銹鋼的凝固偏析取其平均值，可以較準(zhǔn)確地獲得界面附近液相和固相區(qū)中溶質(zhì)元素的計(jì)算出溶質(zhì)偏析系數(shù)值。??１０Ｓ奧氏體不銹鋼的相變特征研究??熱力學(xué)計(jì)算與分析??ｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ熱力學(xué)軟件是一款功能強(qiáng)大且靈活的軟件，用于計(jì)算相圖平衡，它是根據(jù)“平衡相各組元化學(xué)勢相等”和“Ｇｉｂｂｓ最小值”原則是一個(gè)致力于為材料研究者提供方便的研究和工程應(yīng)用的工具??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低偏析異質(zhì)籽晶制備單晶高溫合金的籽晶熔合區(qū)形成機(jī)制研究[J]. 郭靜,李金國,劉紀(jì)德,黃舉,孟祥斌,孫曉峰.  金屬學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]基于Thermo-Calc的馬氏體耐熱不銹鋼析出相分析[J]. 張凱強(qiáng),唐廣波,李激光.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]低偏析技術(shù)的發(fā)展[J]. 張玉妥,陳波,劉奎,李殿中,李依依.  金屬學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]310S奧氏體耐熱不銹鋼高溫氧化性能的研究[J]. 隋永菊,金鑫.  熱處理技術(shù)與裝備. 2015(06)
[5]310S耐熱奧氏體不銹鋼連鑄坯研究[J]. 馬艷麗,徐斌,李具倉.  鑄造. 2015(05)
[6]錳、鍶含量對鑄造鋁硅合金鐵相形貌和相組成的影響[J]. 吳星宇,龍思遠(yuǎn),劉歡,王林.  機(jī)械工程材料. 2014(11)
[7]316不銹鋼蠕變-疲勞試驗(yàn)及規(guī)范研究[J]. 譚曉惠,馬建中,劉宇杰,戴振羽.  核技術(shù). 2013(04)
[8]溫度對Cr26Mol超純高鉻鐵素體不銹鋼在3.5%NaCl溶液中耐點(diǎn)蝕性能的影響[J]. 魏欣,董俊華,佟健,鄭志,柯偉.  金屬學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]00Cr18Ni10N不銹鋼點(diǎn)焊接頭顯微組織及凝固模式的分析[J]. 李鵬雁,張勇,郭連志,謝紅霞.  熱加工工藝. 2011(05)
[10]核電大型鍛件技術(shù)特點(diǎn)及現(xiàn)狀[J]. 李向.  裝備機(jī)械. 2010(04)

博士論文
[1]高碳鋼大方坯凝固機(jī)理與宏觀偏析關(guān)鍵控制技術(shù)研究[D]. 安航航.北京科技大學(xué) 2018
[2]低頻電磁鑄造鋁合金錠坯中的合金元素偏析研究[D]. 陳丹丹.東北大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于LB-CA的耦合模型模擬鋁合金在對流中的枝晶生長[D]. 桂云鵬.南昌大學(xué) 2014
[2]鎳對443鐵素體不銹鋼焊接接頭組織及性能的影響[D]. 張杰.太原理工大學(xué) 2014
[3]316不銹鋼在壓水堆一回路環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕性能研究[D]. 杜東海.上海交通大學(xué) 2014
[4]超大型鋼錠凝固過程宏觀偏析與應(yīng)力場的模擬計(jì)算[D]. 趙斌.重慶大學(xué) 2013
[5]310S不銹鋼在高溫熔渣中的腐蝕機(jī)理研究[D]. 趙金成.昆明理工大學(xué) 2012
[6]真空電磁攪拌精密鑄造不銹鋼葉輪的研究[D]. 范會超.大連理工大學(xué) 2011
[7]低鎳奧氏體不銹鋼的凝固模式及高溫力學(xué)性能[D]. 馬蓉.蘭州理工大學(xué) 2010
[8]低鎳奧氏體不銹鋼組織與凝固模式[D]. 梁新斌.蘭州理工大學(xué) 2009
[9]凝固過程枝晶生長與微觀偏析的相場法模擬[D]. 崔海霞.沈陽理工大學(xué) 2009
[10]基于Thermo-Calc的多尺度合金凝固傳輸行為計(jì)算機(jī)模擬[D]. 趙光偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：2935486