【摘要】：本文主要在鋁熱反應法制備少量微納結(jié)構(gòu)2507雙相不銹鋼的基礎上,采用大爐子進行放大化制備,制備出大尺寸塊體的微納結(jié)構(gòu)2507雙相不銹鋼。在1000℃下開坯后,再在600和800℃下分別以30、50和70%的變形量軋制,研究軋制溫度對力學性能的影響和軋制變形量對力學性能的影響。結(jié)合XRD、SEM和EPMA探索微納結(jié)構(gòu)2507雙相不銹鋼的最佳軋制工藝。1.大爐子制備微納結(jié)構(gòu)2507雙相不銹鋼時Cr元素在反應過程中有損耗,主要是由于反應的高溫使得Cr元素蒸發(fā),沉積在爐壁上造成的。在反應物料中多加入70%的Cr即可與蒸發(fā)量相抵消,獲得符合成分和組織要求的微納結(jié)構(gòu)2507雙相不銹鋼。其中奧氏體和鐵素體之比基本為1:1,納米晶的體積分數(shù)為41%,平均晶粒尺寸為34 nm。2.在1000℃下不同變形量軋制時不銹鋼由奧氏體和鐵素體組成,占比為1:1。1000℃軋制后鑄態(tài)合金中的孔洞已基本消失,合金的元素分布均勻,有少量碳化物析出。以40、60和80%變形量軋制后材料的抗拉強度分別為533、577和582 MPa,延伸率分別為12.5、11.1和11.5%。斷口分析表明材料是韌脆混合斷裂,隨著變形量的增大,脆性斷裂的比例逐漸增大。3.800℃下軋制變形量為30%、50%和70%軋制后強度、硬度和延伸率先增加后減小,主要以韌-脆混合型斷裂為主,50%軋制變形量軋制后材料的力學性能最佳,70%軋制變形量軋制后出現(xiàn)σ析出相。在600℃下軋制后材料強度、硬度和延伸率隨變形量的增加而增加,70%軋制變形量軋制后材料的力學性能最佳。4.在600℃下不同軋制變形量時,材料的強度和塑性逐漸提高,隨著變形量的增大,材料在高溫下停留的時間越長,納米晶更多的長大為亞微米晶和微米晶,晶粒尺寸增大。根據(jù)反Hall-Petch關(guān)系,晶粒尺寸增大,材料的強度增大。另外隨著軋制變形量的增加,奧氏體和鐵素體沿軋制方向拉長,也使得軋制方向的力學性能提高。5.在50%變形量軋制時,隨著軋制溫度降低,材料的強度降低,在600℃下軋制,晶粒的破碎大于晶粒長大的速度,使得納米晶尺寸減小,根據(jù)反Hall-Petch關(guān)系,強度降低。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.71;TG337.5

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本文編號：2729459