奥氏体不锈钢0Cr21Mn17Mo2N0.8腐蚀及疲劳性能研究
发布时间：2021-02-26 15:57
随着社会的发展,科技的进步,各行各业对材料的需求也越来越严苛,高氮无镍奥氏体不锈钢的出现顺应了这一需求。它比传统的奥氏体不锈钢具有更高的强度和耐腐蚀性能,同时还保持着原来高塑性、韧性和无磁等性能。另外,用氮完全取代镍的行为还大大地节约了短缺且昂贵的镍资源,降低了生产成本。虽然高氮无镍奥氏体不锈钢具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,但是它在使用的过程中常常会受到载荷的作用而发生疲劳失效,因此对于疲劳性能的研究是至关重要的。本文以0Cr21Mn17Mo2N0.8新型高氮奥氏体不锈钢为研究对象,对锻造态和固溶态合金的力学性能与耐腐蚀性能进行对比分析。利用电子万能试验机测试了实验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率;利用摆锤冲击试验机检测实验合金冲击韧性;利用盐雾腐蚀箱检测实验合金抗海水腐蚀的性能,分析高氮奥氏体不锈钢耐蚀机理;利用高频疲劳试验机进行了高周疲劳实验,并利用扫描电镜和透射电镜对疲劳断口进行微观分析,探讨实验合金的疲劳裂纹萌生位置及扩展的微观机制,分析其疲劳断裂机理。研究结果表明:（1）室温拉伸和冲击实验表明,锻造态和固溶态合金都具有高强度和高塑性特征,其中锻造态合金的σ0.2<...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 不锈钢简介
1.3 氮元素对高氮奥氏体不锈钢的影响
1.3.1 氮对钢组织的影响
1.3.2 氮对钢力学性能的影响
1.3.3 氮对钢耐蚀性能的影响
1.4 高氮奥氏体不锈钢的研究现状
1.5 高氮奥氏体不锈钢的腐蚀研究进展
1.6 高氮奥氏体不锈钢的疲劳研究
1.6.1 疲劳研究的目的
1.6.2 疲劳研究的进展
1.7 本论文的研究内容与意义
1.7.1 本论文的研究内容
1.7.2 本论文的研究意义
第2章 实验方法及过程
2.1 实验材料的成分与固溶处理
2.2 实验设备
2.3 实验方法和过程
2.3.1 锻造态和固溶态实验合金的金相实验
2.3.2 锻造态和固溶态实验合金的拉伸实验
2.3.3 锻造态和固溶态实验合金的冲击实验
2.3.4 锻造态和固溶态实验合金的硬度实验
2.3.5 锻造态和固溶态实验合金的腐蚀实验
2.3.6 锻造态和固溶态合金的高周疲劳实验
第3章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢组织及力学性能研究
3.1 实验合金显微组织分析
3.2 实验合金硬度测试分析
3.3 高氮钢室温拉伸结果及分析
3.3.1 合金室温拉伸应力应变曲线
3.3.2 应变硬化曲线拟合
3.3.3 拉伸断口分析
3.4 室温冲击实验分析
3.4.1 冲击实验结果与分析
3.4.2 冲击断口分析
3.5 本章小结
第4章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢腐蚀性能研究
4.1 盐雾实验
4.1.1 锻造态实验合金的盐雾实验结果与分析
4.1.2 固溶态实验合金的盐雾实验结果与分析
4.1.3 两种实验合金的盐雾实验结果对比分析
4.2 酸性介质浸泡实验
4.2.1 锻造态实验合金的浸泡实验结果与分析
4.2.2 固溶态实验合金的浸泡实验结果与分析
4.2.3 两种实验合金的浸泡实验对比分析
4.3 本章小结
第5章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢室温高周疲劳实验研究
5.1 两种实验合金疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.1.1 锻造态实验合金疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.1.2 固溶态实验合金的疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.2 疲劳断口观察与机理分析
5.2.1 疲劳断口的宏观形貌分析
5.2.2 疲劳断口的微观形貌分析
5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金制备高氮不锈钢的研究进展[J]. 齐美欢,任淑彬,陈建豪,曲选辉. 粉末冶金技术. 2017(04)
[2]高氮钢在Cl-/HCO3-共存环境中点蚀敏感性研究[J]. 张旭昀,郑冰洁,芦海俊,王勇. 化工机械. 2017(02)
[3]高氮钢电子束焊接接头组织与性能分析[J]. 熊延金,朱军,彭勇,郭顺,周琦. 机械制造与自动化. 2017(01)
[4]高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用[J]. 马忠旭. 中国高新技术企业. 2016(31)
[5]烧结温度对420不锈钢组织和性能的影响[J]. 杨霆,郑军妹,刘晓刚,程永超,罗丰华. 粉末冶金技术. 2016(05)
[6]高氮钢热加工性能研究[J]. 曾祥群,刘润藻,朱荣,汤旭炜,沈汉. 工业加热. 2016(02)
[7]粉末冶金在钢铁企业的应用及发展前景[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋. 粉末冶金技术. 2015(04)
[8]缓蚀剂对高氮钢在油田采出液中耐蚀性的影响[J]. 许东饶,张旭昀,王万宝,宋欢,任黎明,沈红杰. 新技术新工艺. 2015(03)
[9]粉末冶金高氮不锈钢的发展历程[J]. 贾成厂,况春江. 金属世界. 2015(01)
[10]高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用[J]. 王书桓,赵定国. 太原理工大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]高氮无镍奥氏体不锈钢的微观结构和力学性能研究[D]. 孙世成.吉林大学 2014
[2]高氮奥氏体不锈钢的力学行为及氮的作用机理[D]. 王松涛.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
硕士论文
[1]Fe-22Cr-16Mn-1.5Ni-0.4Si-0.1C-0.6N高氮奥氏体不锈钢的析出行为研究[D]. 李坤.东北大学 2010
[2]含氮奥氏体不锈钢耐局部腐蚀性能的研究[D]. 金维松.昆明理工大学 2007
本文编号：3052816
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 不锈钢简介
1.3 氮元素对高氮奥氏体不锈钢的影响
1.3.1 氮对钢组织的影响
1.3.2 氮对钢力学性能的影响
1.3.3 氮对钢耐蚀性能的影响
1.4 高氮奥氏体不锈钢的研究现状
1.5 高氮奥氏体不锈钢的腐蚀研究进展
1.6 高氮奥氏体不锈钢的疲劳研究
1.6.1 疲劳研究的目的
1.6.2 疲劳研究的进展
1.7 本论文的研究内容与意义
1.7.1 本论文的研究内容
1.7.2 本论文的研究意义
第2章 实验方法及过程
2.1 实验材料的成分与固溶处理
2.2 实验设备
2.3 实验方法和过程
2.3.1 锻造态和固溶态实验合金的金相实验
2.3.2 锻造态和固溶态实验合金的拉伸实验
2.3.3 锻造态和固溶态实验合金的冲击实验
2.3.4 锻造态和固溶态实验合金的硬度实验
2.3.5 锻造态和固溶态实验合金的腐蚀实验
2.3.6 锻造态和固溶态合金的高周疲劳实验
第3章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢组织及力学性能研究
3.1 实验合金显微组织分析
3.2 实验合金硬度测试分析
3.3 高氮钢室温拉伸结果及分析
3.3.1 合金室温拉伸应力应变曲线
3.3.2 应变硬化曲线拟合
3.3.3 拉伸断口分析
3.4 室温冲击实验分析
3.4.1 冲击实验结果与分析
3.4.2 冲击断口分析
3.5 本章小结
第4章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢腐蚀性能研究
4.1 盐雾实验
4.1.1 锻造态实验合金的盐雾实验结果与分析
4.1.2 固溶态实验合金的盐雾实验结果与分析
4.1.3 两种实验合金的盐雾实验结果对比分析
4.2 酸性介质浸泡实验
4.2.1 锻造态实验合金的浸泡实验结果与分析
4.2.2 固溶态实验合金的浸泡实验结果与分析
4.2.3 两种实验合金的浸泡实验对比分析
4.3 本章小结
第5章 0Cr21Mn17Mo2N0.8 钢室温高周疲劳实验研究
5.1 两种实验合金疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.1.1 锻造态实验合金疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.1.2 固溶态实验合金的疲劳性能曲线拟合和回归方程方差分析
5.2 疲劳断口观察与机理分析
5.2.1 疲劳断口的宏观形貌分析
5.2.2 疲劳断口的微观形貌分析
5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金制备高氮不锈钢的研究进展[J]. 齐美欢,任淑彬,陈建豪,曲选辉. 粉末冶金技术. 2017(04)
[2]高氮钢在Cl-/HCO3-共存环境中点蚀敏感性研究[J]. 张旭昀,郑冰洁,芦海俊,王勇. 化工机械. 2017(02)
[3]高氮钢电子束焊接接头组织与性能分析[J]. 熊延金,朱军,彭勇,郭顺,周琦. 机械制造与自动化. 2017(01)
[4]高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用[J]. 马忠旭. 中国高新技术企业. 2016(31)
[5]烧结温度对420不锈钢组织和性能的影响[J]. 杨霆,郑军妹,刘晓刚,程永超,罗丰华. 粉末冶金技术. 2016(05)
[6]高氮钢热加工性能研究[J]. 曾祥群,刘润藻,朱荣,汤旭炜,沈汉. 工业加热. 2016(02)
[7]粉末冶金在钢铁企业的应用及发展前景[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋. 粉末冶金技术. 2015(04)
[8]缓蚀剂对高氮钢在油田采出液中耐蚀性的影响[J]. 许东饶,张旭昀,王万宝,宋欢,任黎明,沈红杰. 新技术新工艺. 2015(03)
[9]粉末冶金高氮不锈钢的发展历程[J]. 贾成厂,况春江. 金属世界. 2015(01)
[10]高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用[J]. 王书桓,赵定国. 太原理工大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]高氮无镍奥氏体不锈钢的微观结构和力学性能研究[D]. 孙世成.吉林大学 2014
[2]高氮奥氏体不锈钢的力学行为及氮的作用机理[D]. 王松涛.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
硕士论文
[1]Fe-22Cr-16Mn-1.5Ni-0.4Si-0.1C-0.6N高氮奥氏体不锈钢的析出行为研究[D]. 李坤.东北大学 2010
[2]含氮奥氏体不锈钢耐局部腐蚀性能的研究[D]. 金维松.昆明理工大学 2007
本文编号：3052816
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