【摘要】：粉末冶金不銹鋼具有諸多優(yōu)點,如材料利用率高,近凈成形等,廣泛應用于機械、航空航天、化工、汽車、醫(yī)療等領域。但由于內(nèi)部存在殘留孔隙導致其性能較低,因此提高粉末冶金不銹鋼的致密化程度一直是研究熱點,目前國內(nèi)外廣泛通過改善燒結技術或者添加第二相從而提高材料的燒結性能。本文研究了燒結溫度和Sn含量對燒結316LN不銹鋼力學性能、耐點蝕性能和微觀組織的影響。實驗通過排水法測定燒結密度;通過硬度和拉伸實驗測定力學性能;通過電化學實驗和FeC13浸泡實驗評定其耐點蝕性能;通過光學顯微鏡和掃描電鏡分析其孔隙形貌、顯微組織和斷口形貌。燒結溫度對316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明,隨溫度升高,燒結密度呈線性增大,殘留孔隙的數(shù)量和尺寸逐漸降低,其形狀也趨于規(guī)則,因此力學性能不斷提高。在1300～1400℃范圍內(nèi),316LN不銹鋼的斷裂形式均為韌性斷裂。1375℃時,由于形成液相,孔隙球化顯著,強度和伸長率分別達到559.89MPa和65.62%。1400℃時,由于孔隙尺寸增大,晶粒粗化,致使力學性能降低,其韌窩尺寸增大且形狀不規(guī)則。另外,電化學實驗和FeC13腐蝕實驗表明,隨著致密化程度的提高,由子電極實際暴露面積減小,因此耐點蝕能力逐漸提高。1375℃時,點蝕電位Epit達到326.93mv,經(jīng)浸泡80天后,仍具有較高的電荷轉(zhuǎn)移電阻R2。1400℃時,Epit略有降低,恒電位極化后的蝕孔數(shù)量和尺寸增加,且在FeC13溶液中的腐蝕速率也明顯提高,這表明孔隙和晶粒粗化增加了不銹鋼對點蝕的敏感性。Sn含量對316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明,在液相燒結的作用下,孔隙數(shù)量和尺寸逐漸減小,致密化程度明顯提高。Sn含量為1wt.%時,孔隙尺寸較小且形狀球化顯著,強度和伸長率分別達到546.98MPa和62.5%。隨著Sn含量繼續(xù)增加,孔隙尺寸增大,其形狀趨于不規(guī)則,晶粒明顯長大。當Sn含量為3～4wt.%時,由于液相量過多導致孔隙和晶粒粗化,晶界處出現(xiàn)夾雜物顆粒,力學性能惡化,斷口中韌窩尺寸增大且形狀不規(guī)則。電化學實驗和FeC13浸泡實驗表明,與直接燒結316LN不銹鋼相比,當Sn含量為1wt.%時,不銹鋼表現(xiàn)出最佳的耐點蝕能力,Sn含量較高時雖然使得燒結密度增加,但耐點蝕性能下降。添加Sn后,316LN不銹鋼的耐蝕性能并非僅與殘留孔隙度有關。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TF125.1

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