本文選題：馬氏體時(shí)效不銹鋼 + 自鋒利��； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：超高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效不銹鋼因其高韌性、高耐腐蝕性和簡(jiǎn)單的熱處理工藝等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于工業(yè)制造的各個(gè)領(lǐng)域。多年來(lái),本課題組對(duì)瑞士Sandvick公司研發(fā)的1RK91型(00Cr12Ni9Mo4Cu2)馬氏體不銹鋼進(jìn)行了大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn),找到了1RK91最佳的熱處理工藝,探討了Mo、Ti含量、離子滲氮對(duì)1RK91組織和性能的影響。同時(shí),本課題組還對(duì)紅條毛膚石鱉牙齒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其自鋒利形成的主要原因之一是硬度梯度分布：取食過(guò)程中,牙齒硬度低的區(qū)域磨損要比硬度高的區(qū)域大。因此,若能將該結(jié)構(gòu)運(yùn)用在馬氏體時(shí)效不銹鋼制做的刀具上,可使刀具本身又強(qiáng)又韌,刀刃還不容易鈍化,這有利于大幅延長(zhǎng)刀具的使用壽命,提高刀具的使用效率,降低刀具的使用成本。以此為背景,本文熔煉了三種不同類型的馬氏體時(shí)效不銹鋼：H1 (00Cr10Ni9Mo3Cu2Ti)、H2 (00Crl2Ni9Cu2Ti)、1RK91 (00Cr12Ni9Mo4Cu2),通過(guò)噴丸處理使試樣呈現(xiàn)連續(xù)的硬度梯度分布。具體步驟是：先將試樣進(jìn)行不同溫度的固溶處理,不同類型的噴丸處理,然后在475℃的溫度下時(shí)效處理2h。并通過(guò)直讀光譜儀、金相觀察、維氏硬度測(cè)試、X射線衍射分析(XRD)、粗糙度儀、掃描電子顯微鏡(SEM)研究了固溶處理溫度、合金元素、噴射時(shí)間、噴射距離、彈丸種類、彈丸粒徑對(duì)這三種合金組織和性能的影響,最后找到效果最佳的材料和工藝。研究表明,H1試樣的最佳固溶溫度為1050℃,H2試樣的為950℃,兩個(gè)試樣淬火后的組織幾乎全部由馬氏體組成,而1RK91試樣在1100℃處理半小時(shí)后卻還存在著比較多的殘余奧氏體。試樣經(jīng)噴丸處理后表面會(huì)產(chǎn)生大量的殘余壓應(yīng)力,且位錯(cuò)密度大幅提高、晶粒細(xì)化。這個(gè)過(guò)程中,1RK91試樣受噴表面的殘余奧氏體在應(yīng)力作用下會(huì)轉(zhuǎn)化為馬氏體。同時(shí),噴丸造成的應(yīng)力場(chǎng)并不影響時(shí)效過(guò)程中第二相顆粒的析出,時(shí)效處理也沒(méi)有松弛噴丸處理所得的應(yīng)力。H1、H2和1RK91試樣受噴層縱截面方向可分為劇烈形變層Ⅰ、過(guò)渡區(qū)域形變層Ⅱ和基體層Ⅲ。隨著層深的增加,試樣受噴層縱截面上的顯微硬度呈下降趨勢(shì)。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),噴丸強(qiáng)化效果最佳的材料為1RK91,其最佳噴射時(shí)間為lmin,最佳噴射距離為25mm,最佳彈丸為0.4-0.6mmm粒徑的氧化鋯陶瓷丸。在最佳工藝條件下,通過(guò)時(shí)效處理,Ⅰ層與Ⅱ?qū)拥挠捕忍荻冗M(jìn)一步擴(kuò)大,Ⅰ層的硬度可達(dá)580HV；另外,噴丸處理能夠增加1RK91試樣受噴表面的粗糙度,并覆蓋受噴表面原有的劃痕,最后留下一個(gè)個(gè)深淺不一的分布著層片狀組織的壓坑。1RK91試樣劇烈變形層I中的馬氏體呈織構(gòu)狀和納米級(jí)的球狀,前者通過(guò)壓縮變形產(chǎn)生,后者是通過(guò)馬氏體碎化和殘余奧氏體應(yīng)力誘發(fā)而形成的。
[Abstract]:In this paper , three kinds of maraging stainless steel : H1 ( 00Cr12Ni9Mo3Cu2Ti ) , H2 ( 00Crl2Ni9Cu2Ti ) and 1R91 ( 00Cr12Ni9Mo4Cu2 ) have been studied . At the same time , the stress field caused by shot peening does not influence the precipitation of the second phase particles during the aging process . The results show that the optimum spraying time is lmin , the best spraying distance is 25 mm , the best shot distance is 25mm , the best shot is 0.4 - 0.6mm . The hardness gradient of the I layer and the II layer is further expanded by aging treatment , and the hardness of the layer I can reach 580 HV ;
in addition , that shot peening can increase the roughness of the sprayed surface of the 1R91 sample and cover the original scratch of the sprayed surface , and finally leave a deep and uneven pressure pit of the lamellar structure , and the martensite in the strongly deformed layer I of the 1X91 sample is in a texture shape and a spherical shape of the nano - scale , the former is generated by compression deformation , and the lat is formed by the stress - induced martensite and residual austenite stress .
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG668;TG142.71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2109838