激光冲击辅助的奥氏体不锈钢晶界工程

发布时间：2020-06-14 23:40

【摘要】： 304奥氏体不锈钢晶间腐蚀会产生严重的后果,导致材料零部件的突然破坏,采用形变退火的晶界工程可以有效提高304奥氏体不锈钢晶间腐蚀抗力。本论文运用激光冲击技术,在304奥氏体不锈钢表层引入应变,通过后续热处理来控制表层组织结构。利用EBSD、SEM和OM技术研究激光冲击和激光冲击-退火后奥氏体不锈钢表层组织结构的变化,运用电化学和化学腐蚀实验对处理前后材料的耐腐蚀性能进行测试,并对腐蚀机理进行了分析。得到以下主要结论： (1)激光冲击在奥氏体不锈钢表面引入应变,形成100-150μm的影响层,表层晶粒内部发生剧烈的塑性变形,晶粒发生碎化,在冲击影响层内发生马氏体相变,不锈钢表面显微硬度增加。同时,激光冲击使奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀性能降低。 (2)激光冲击和后续高温退火处理可以控制奥氏体不锈钢表层的组织结构,特别是其表层组织的晶界特征分布发生明显变化,表层中∑3n取向关系的CSL晶界比例增加,材料的抗晶间腐蚀性能明显增强。 (3)长时间退火有利于孪晶的形成,在947℃退火15h的试样组织中∑3n特殊晶界占所有特殊晶界的82%,其抗晶间腐蚀性能明显优于10h和2h的试样。947℃退火2h的试样中特殊晶界总的比例虽然较高,但是∑3nCSL晶界所占比例相对较低,所以其抗晶间腐蚀性能最差。在相同退火时间下,947℃处理试样抗晶间腐蚀性能最好,927℃其次,967℃较差。实验结果表明在相同热处理工艺下,奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀性能随着激光冲击功率的增加而增强,既高能量冲击下奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀性能最好。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TG142.71;TG156.99
【图文】：

冲击能量,晶界,退火温度,比例

光冲击十热处理对304奥氏体不锈钢组织和晶间腐蚀性能的影响过15h处理后，发生形变的织构基本完成再结晶，形成较多伴有孪晶并且在晶粒长大过程中，发生晶界反应，形成艺3n关系的特殊晶界。

原理图,激光冲击,原理,靶材

硕士论技术(IasershockprocessingLSP)技术的原理术是利用功率密度大于1护w/c扩，短脉冲(ns级)的激光束透过透有涂层的金属靶材表面，使涂层材料迅速气化、电离后形成等离子体用下，等离子体爆炸后受到约束，产生高强度冲击波(冲击波峰值压力属靶材表面并向内部传播，当冲击波的峰值压力超过处理材料动态屈集、稳定的位错结构的同时，使靶材表层发生剧烈的塑性变形并残留。

【参考文献】