發(fā)布時間：2019-02-28 15:12

【摘要】：隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鎳鐵基耐蝕合金028憑借穩(wěn)定的力學性能和良好的耐腐蝕性能的優(yōu)勢已經(jīng)在相關產(chǎn)業(yè)中得到廣泛地應用。但由于管材制備過程中出現(xiàn)晶粒尺寸不均勻、析出相等問題將會影響該類合金管材的使用性能尤其是耐腐蝕性能。為此,本文研究了合金的微觀組織特征,諸如晶粒尺寸、析出相、晶粒取向和晶界特征對腐蝕行為的影響規(guī)律,進而提出了基于合金耐腐蝕性能提高的組織優(yōu)化方向,從而為高性能耐蝕合金管材的生產(chǎn)提供指導。 通過系統(tǒng)分析合金管材制備工藝各階段的組織演變規(guī)律,以及成品管材在不同腐蝕環(huán)境中的腐蝕行為,明確了基于腐蝕性能的028合金管材的組織研究對象為晶粒尺寸、析出相、織構及晶界特征,以及外部環(huán)境敏感性條件包括C1-和H2SO4介質。內部組織對象和外部環(huán)境因素的明確,為合金組織特征與腐蝕行為之間關聯(lián)性研究奠定基礎。 在此基礎上,系統(tǒng)分析了C1-和H2SO4環(huán)境中不同晶粒尺寸的腐蝕行為,研究結果表明了028合金在富含Cl-的環(huán)境中不利于表面穩(wěn)定鈍化的本質,致使增大晶粒尺寸以減小高能量不穩(wěn)定晶界密度有助于改善合金的耐蝕性能。而在H2SO4環(huán)境中,認為小晶粒高晶界密度的組織特征為合金鈍化創(chuàng)造條件,表明小晶粒組織更有利于合金的鈍化。進一步獲得了合金中碳化物和。相含量與腐蝕行為間的量化關系及其對耐腐蝕性能的惡化程度,進而結合對腐蝕后表面形貌的特征分析,建立了存在析出相的合金腐蝕行為微電偶效應的模型,揭示了相析出行為對合金耐腐蝕性能的影響機理。 通過對大量不同取向晶粒的點腐蝕行為分析,繪制了028合金不同取向晶粒點腐蝕敏感指數(shù)分布圖,闡明了合金耐點腐蝕性能隨晶粒取向的各向異性規(guī)律,提出了冷變形中通過提高ND//110和ND//111取向織構有助于合金耐腐蝕性能的改善。從而為提高合金耐腐蝕性能提供了冷加工組織設計的實驗和理論依據(jù)。同時,結合管材的實際生產(chǎn)工藝,針對不同晶界結構特征的腐蝕行為進行分析,表明原子排列對稱度高的低能量晶界CSLΣ3具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,明確了提高CSLE3晶界比例有利于降低晶界腐蝕敏感性從而提高合金的腐蝕抗力。并給出小變形量(20%)和中等變形量(50%)退火后CSLΣ3晶界比例的最大值均出現(xiàn)在再結晶基本完成但晶粒還未快速長大時所對應的退火工藝條件。為合金通過提高CSLE3晶界比例,改善耐腐蝕性能的退火工藝制定提供依據(jù)。 總之,綜合分析組織特征與合金腐蝕行為間關聯(lián)性的研究結果,針對028合金管材制備過程,需在嚴格滿足析出相要求的前提下依據(jù)腐蝕介質因素調整晶粒尺寸,具體針對C1-環(huán)境需大晶粒尺寸,而H28O4中可以增加晶界密度以利于合金鈍化,冷變形可以通過增大ND//110和ND//111取向織構和提高CSLE3晶界比例來制定工藝參數(shù)。因此,研究結果可以為基于合金耐腐蝕性能提高的組織優(yōu)化給出方向,并為合金設計和管材工藝制定提供指導。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG133.4

【參考文獻】

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本文編號：2431914