傳統(tǒng)意義上,在鋼中加入氮元素會使鋼中產(chǎn)生非金屬化合物,降低鋼的綜合性能,因此要將鋼中的氮含量控制在一定的范圍之內(nèi)。然而,在鋼中加入氮并不是完全沒有益處,在高氮鋼中氮可以和鋼中的其他合金元素交互作用,從而改善材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性能及生物相容性,這使得高氮奧氏體不銹鋼成為近年來廣泛使用的新型結(jié)構(gòu)材料之一。目前,不銹鋼主要的增氮工藝是固相滲氮工藝和液相滲氮工藝,但二者分別在增氮效果和工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)存在一定的不足,本研究結(jié)合兩者的優(yōu)點,提出了一種新型的滲氮工藝—糊狀區(qū)保溫增氮工藝。其熔煉特點是:在固液兩相共存區(qū)進行“半固態(tài)”保溫,使反應(yīng)充分進行,氮氣充分融入奧氏體相,最終獲得高氮不銹鋼。通過實驗研究及理論分析,本文得出了以下結(jié)論:（1）本研究選取18Cr18Mn合金為原材料,采用糊狀區(qū)保溫工藝在真空/高壓感應(yīng)熔煉爐中制備含氮不銹鋼。對氮含量和氣孔率的檢測表明,糊狀區(qū)保溫工藝提高了鋼中的氮含量,降低了氣孔率,并且增氮效果隨保溫時間增加而增加。在0.1MPa的氮氣壓力下,隨著保溫時間從0min增加至20min,不銹鋼中氮含量從0.161%提高至0.384%,氣孔率從3.69%降至3.25%... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 不銹鋼的概述
    1.2 氮在不銹鋼中的作用
        1.2.1 氮在奧氏體不銹鋼中的作用
        1.2.2 氮在鐵素體不銹鋼中的作用
    1.3 含氮不銹鋼的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外含氮不銹鋼的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)含氮不銹鋼發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
    1.4 高氮不銹鋼的制備方法
        1.4.1 固相含氮合金添加法
        1.4.2 增壓等離子爐合金化法
        1.4.3 增壓電渣重熔爐合金化法
        1.4.4 反壓鑄造法
        1.4.5 大熔池?zé)掍摲?br>        1.4.6 粉末冶金法
    1.5 高氮不銹鋼的析出行為
    1.6 高氮鋼的應(yīng)用
    1.7 高氮鋼目前存在的問題
    1.8 本研究的目的和主要內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 實驗方案及技術(shù)路線
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗設(shè)備
    2.4 實驗步驟
    2.5 實驗方法及設(shè)備
        2.5.1 測定原材料的糊狀區(qū)溫度(DSC)
        2.5.2 氮含量的檢測
        2.5.3 氣孔率的檢測
        2.5.4 顯微組織的分析
        2.5.5 熱力學(xué)計算
        2.5.6 電子背散衍射分析(EBSD)
        2.5.7 拉伸性能評測
        2.5.8 拉伸斷口形貌觀察
    2.6 本章小結(jié)
第三章 糊狀區(qū)保溫增氮機理及氣泡行為研究
    3.1 熔煉溫度對氮含量和氣孔率的影響
    3.2 保溫時間對氮含量和氣孔率的影響
    3.3 合金凝固模式
    3.4 18Cr18MnN合金相圖計算
    3.5 糊狀區(qū)保溫增氮機理
    3.6 糊狀區(qū)保溫過程中的氣泡行為
    3.7 本章小結(jié)
第四章 氮含量對18Cr18Mn合金凝固相變過程的影響
    4.1 氮含量對顯微組織的影響
    4.2 糊狀區(qū)保溫過程中的相變行為
        4.2.1 氮含量對凝固模式的影響
        4.2.2 氮含量對包晶反應(yīng)的影響
        4.2.3 氮含量對析出相的影響
        4.2.4 18Cr18Mn合金糊狀區(qū)保溫過程中的相變行為
    4.3 本章小結(jié)
第五章 糊狀區(qū)保溫過程中鐵素體/奧氏體界面形態(tài)演變
    5.1 氮含量對鐵素體形貌的影響規(guī)律
    5.2 鐵素體和奧氏體的取向關(guān)系
    5.3 氮含量對取向關(guān)系的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 氮含量對18Cr18Mn合金力學(xué)性能的影響
    6.1 氮含量對拉伸性能的影響
    6.2 氮含量對拉伸斷口形貌的影響規(guī)律
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間論文



本文編號：3169251