高铝FeCrAl不锈钢凝固特性及高温力学性能基础研究

发布时间：2020-12-04 03:30

　　高铝FeCrAl不锈钢具有优良的抗高温氧化性能,在汽车尾气净化器金属载体材料领域有重要的应用价值。在实际生产过程中,高铝FeCrAl不锈钢面临凝固成形调控困难以及锻造轧制开裂等问题,严重影响产品的成材率而导致生产成本提高。本文围绕高铝FeCrAl不锈钢凝固特性及高温力学性能开展基础研究,主要工作和结果从以下几个方面具体阐述。（1）凝固过程晶体生长研究借助定向凝固实验方法,并结合晶体生长相关理论,研究高铝FeCrAl不锈钢凝固过程晶体生长规律和机理。结果表明,Al含量一定程度影响晶体间距,通过分析影响晶体间距的主要因素,发现Al含量对晶体间距的影响主要源于凝固温度区间的变化。Al含量对胞晶向枝晶转变过程的临界凝固速率影响不明显,但高A1含量明显降低枝晶向胞晶转变过程的临界凝固速率。高Al含量减小晶体生长的凝固距离,不利于枝晶稳定生长。（2）凝固组织及夹杂物研究基于高铝FeCrAl不锈钢凝固组织特征分析,并结合X射线衍射物相测定,研究粗大晶粒成因。结果表明,高A1含量增大晶格常数并促进固相中的原子扩散和晶粒粗化。高温物相测定证实凝固过程没有铁素体和奥氏体相变,凝固组织缺少晶型转变带来的晶粒... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１汽车尾气净化器金属蜂窝载体实物图??－３?－??

笔者曾对国产和进口的高铝ＦｅＣｒＡｌ不锈钢箔材产品开展长时间抗高温??氧化实验。实验中，以氧化增重作为衡量抗高温氧化性能的主要指标；氧化??增重速率越快，试样抗高温氧化寿命越短。图２－２展示进口和国产高铝ＦｅＣｒＡｌ??不锈钢箔材产品５００ｈ内氧化增重及增重率随时间的变化，其中Ｆｏｉｌ－丨为国产??产品，Ｆｏｉｌ－２为进口产品。实验结果表明，国产产品高温氧化增重速率明显快??于进口产品，失效更快。??１３０???１０??１２０?：?＾９??１１０?：?ａ??９〇：?Ｆｔ１?７??ｒ８〇：??ｓ７〇：?…祷－??窆?ｓｏ：?Ｉ＂?＊?４?＾??－Ｉ?丄－３？??３０－??；：／?：：??〇?Ｊｆ．■丨丨丨丨丨丨丨丨?｜丨丨＿＿丨ｆ—ｎｙ．．丨，，，丨，丨丨，丨丨．?〇??０?５０?１００?１?５０?２００?２Ｓ０?３００?３５０?４００?４５０?Ｓ００??时网，ｈ??图２－２进口和国产高铝ＦｅＣｒＡｌ不镑钢箔材产品增重曲线比较??图２－３和图２－４分别展不扫描电子显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，??ＳＥＭ）下国产产品和进口产品表面氧化膜形貌特征。国产产品表面形成的氧??化膜疏松多孔且与基体结合松散，导致氧化膜易脆断脱落，基体暴露于外界??环境而被氧化

图２－４进口产品氧化表面微观形貌??２．２高铝ＦｅＣｒＡｌ不锈钢凝固特性研究现状??随着材料科学发展，开发特殊性能高铝钢成为科研工作者关注的热点课??题之一，如：抗高温氧化的高铝ＦｅＣｒＡｌ铁素体不锈钢、兼具高强度和高塑的孪晶诱导塑性（ＴＷｉｎｎｉｎｇ?Ｉｎｄｕｃｅｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ，?ＴＷＩＰ）钢［２３，２４］等。但在实际冶??


本文编号：2896947