基于σ相的2205双相不锈钢细化晶粒的研究
发布时间：2022-01-10 08:49
双相不锈钢（The duplex stainless steel,DSS）因其优异的耐腐蚀性和力学性能,成为与奥氏体型、铁素体型不锈钢并列的一类不锈钢,已被公认为21世纪的主流不锈钢种,目前正越来越多地用于化学、石化、造纸和石油等工业。2205型双相不锈钢是双相不锈钢中应用最普遍的一种钢种。但是,这类双相不锈钢在制造和焊接过程中往往会因为热处理工艺不当导致δ铁素体粗大,使钢的性能恶化,直接影响它的质量和安全可靠性。因此,对双相不锈钢特别是2205双相不锈钢进行晶粒细化方法的探讨,已成为该类钢实际应用的一个重要研究方向。本文基于Cr-Ni不锈钢中存在两种物相转变:δ→γ+σ（σ化时效反应）和γ+σ→δ（反σ化固溶反应）,进行了细化晶粒的研究,设计了对原材料首先进行预先固溶处理,随后σ化时效处理以及最终固溶处理的“三步法细晶强化”热处理工艺,利用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）等实验仪器设备,通过拉伸试验和冲击试验等方法研究了2205型双相不锈钢试样在预先固溶处理、σ化时效处理和最终固溶处理三个工艺阶段的物相组成和组织性能的变化规律,得...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢铁材料强度的发展Fjg.l.2Thedeve.oPmentofthesteels’strength
用金属材料组织的最重要、最基本的方法。通常钢铁材料的晶粒直径约为数百林m至10林m。目前，实际应用的成块材料可获得的最细铁素体组织约为5林m。如图1.3所示，获得细晶的方法有:利用相变和再结晶的热处理(或形变热处理)，钢液超速急冷，机械合金化(或机械碾磨)，超细粒子烧结，以及非晶晶体化等特殊工艺方法。但是后面几种方法可以获得纳米尺度的超细组织，但受形状限制，目前尚难以生产出大型结构材料。
图1.5通过形核和核长大进行相变和再结晶的过程 F19.1.5CausesofPhasetransformingandreerystallizing相变、再结晶细化晶粒的原理如图1.5所示，扩散型相变和再结晶等通过原子扩散发生的固态反应是通过新相形核和随后的核长大进行的。反应结束后，在高温长时间停留，会发生晶粒长大。因此，为通过相变和再结晶获得细晶，必须使反应刚结束时的组织尽量细小，并尽可能抑制随后的晶粒长大。1.5.3.1相变、再结晶结束后的晶粒大小及其细化方法在反应依靠新相形核和核长大进行的情况下相变(再结晶)刚结束时的晶粒大小决定于形核速率I和核长大速率G。例如，反应按x=l一exp(一(汀/3)IG，T‘)(Johnson一Mehl一Avrami)(l一6)式进行时，反应刚结束时的平均粒径d可以下式表示阴l:d一 0.9l(G/川(l一7)式(l一7)表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同冷却速度下双相不锈钢δ/γ相变过程的原位观察[J]. 周磊磊,林大为,周灿栋,王成全,宋洪伟. 上海金属. 2007(03)
[2]高速船用高强度双相不锈钢[J]. 陈国虞,周金鸿. 热处理. 2006(04)
[3]AISI 304不锈钢加热过程中高温δ相形核与生长的原位观察[J]. 梁高飞,王成全,方园. 金属学报. 2006(08)
[4]镍价还会继续上涨[J]. 登高. 世界有色金属. 2005(02)
[5]00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢热加工性能的试验研究[J]. 舒先进,张淑琴,宋志刚. 钢管. 2004(06)
[6]形变诱导析出在SAF2205超塑组织细化中的作用[J]. 张沛学,任学平,谢建新,王伟. 北京科技大学学报. 2004(01)
[7]双相不锈钢SAF2205的性能及其应用前景[J]. 宣征南,陈克复. 中华纸业. 2002(09)
[8]低碳钢中纳米尺度沉淀相的透射电子显微术研究(英文)[J]. 柳得橹,王元立,霍向东,陈南京,邵伟然. 电子显微学报. 2002(03)
[9]0Cr17 Mn14 Mo2N双相不锈钢组织与性能的关系[J]. 毛萍莉,苏国跃,杨柯. 金属热处理学报. 2001(03)
[10]双相不锈钢固溶处理对组织和性能的影响[J]. 李文达. 特殊钢. 1994(04)
本文编号：3580416
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢铁材料强度的发展Fjg.l.2Thedeve.oPmentofthesteels’strength
用金属材料组织的最重要、最基本的方法。通常钢铁材料的晶粒直径约为数百林m至10林m。目前，实际应用的成块材料可获得的最细铁素体组织约为5林m。如图1.3所示，获得细晶的方法有:利用相变和再结晶的热处理(或形变热处理)，钢液超速急冷，机械合金化(或机械碾磨)，超细粒子烧结，以及非晶晶体化等特殊工艺方法。但是后面几种方法可以获得纳米尺度的超细组织，但受形状限制，目前尚难以生产出大型结构材料。
图1.5通过形核和核长大进行相变和再结晶的过程 F19.1.5CausesofPhasetransformingandreerystallizing相变、再结晶细化晶粒的原理如图1.5所示，扩散型相变和再结晶等通过原子扩散发生的固态反应是通过新相形核和随后的核长大进行的。反应结束后，在高温长时间停留，会发生晶粒长大。因此，为通过相变和再结晶获得细晶，必须使反应刚结束时的组织尽量细小，并尽可能抑制随后的晶粒长大。1.5.3.1相变、再结晶结束后的晶粒大小及其细化方法在反应依靠新相形核和核长大进行的情况下相变(再结晶)刚结束时的晶粒大小决定于形核速率I和核长大速率G。例如，反应按x=l一exp(一(汀/3)IG，T‘)(Johnson一Mehl一Avrami)(l一6)式进行时，反应刚结束时的平均粒径d可以下式表示阴l:d一 0.9l(G/川(l一7)式(l一7)表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同冷却速度下双相不锈钢δ/γ相变过程的原位观察[J]. 周磊磊,林大为,周灿栋,王成全,宋洪伟. 上海金属. 2007(03)
[2]高速船用高强度双相不锈钢[J]. 陈国虞,周金鸿. 热处理. 2006(04)
[3]AISI 304不锈钢加热过程中高温δ相形核与生长的原位观察[J]. 梁高飞,王成全,方园. 金属学报. 2006(08)
[4]镍价还会继续上涨[J]. 登高. 世界有色金属. 2005(02)
[5]00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢热加工性能的试验研究[J]. 舒先进,张淑琴,宋志刚. 钢管. 2004(06)
[6]形变诱导析出在SAF2205超塑组织细化中的作用[J]. 张沛学,任学平,谢建新,王伟. 北京科技大学学报. 2004(01)
[7]双相不锈钢SAF2205的性能及其应用前景[J]. 宣征南,陈克复. 中华纸业. 2002(09)
[8]低碳钢中纳米尺度沉淀相的透射电子显微术研究(英文)[J]. 柳得橹,王元立,霍向东,陈南京,邵伟然. 电子显微学报. 2002(03)
[9]0Cr17 Mn14 Mo2N双相不锈钢组织与性能的关系[J]. 毛萍莉,苏国跃,杨柯. 金属热处理学报. 2001(03)
[10]双相不锈钢固溶处理对组织和性能的影响[J]. 李文达. 特殊钢. 1994(04)
本文编号：3580416
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