反向梯度纳米结构316L不锈钢的制备及性能研究

发布时间：2022-12-10 01:13

　　316L奥氏体不锈钢具有优异的耐腐蚀性和塑性,但是强度偏低。如果能够获得强度、塑性及耐腐蚀性三者的最优匹配,对其拓宽应用领域具有重要的意义。研究表明,表面纳米化技术制备的梯度纳米结构可以很好地解决316L不锈钢强塑性匹配的问题,但是其表层结构为易受侵蚀的纳米晶,不利于保持良好的耐腐蚀性。此外,由于传统的梯度纳米结构中的梯度层百分比十分有限,也不利于其强塑性的进一步提高。本研究采用大应变量冷轧结合电磁感应加热技术退火处理制备反向梯度纳米结构316L不锈钢,系统研究反向梯度纳米结构的微观结构、力学性能以及耐腐蚀性,以获得三者的最优匹配。同时,对比研究大应变量冷轧结合电炉等时退火处理制备纳米晶-粗晶混合结构316L不锈钢,系统研究了再结晶分布对316L不锈钢力学性能的影响。其中,主要研究成果如下:1)反向梯度纳米结构316L不锈钢的制备通过大应变量冷轧结合电磁感应加热技术退火工艺,成功获得了反向梯度纳米结构316L不锈钢,其微观结构是从表面微米级粗晶逐渐减小到芯部纳米晶的梯度结构。随着热量从表及里传递并逐渐递减,不同深度晶粒发生不同程度的再结晶,对应的显微硬度也呈梯度变化。反向梯度纳米结构的... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 纳米结构材料简述
        1.1.1 定义及制备方法
        1.1.2 力学性能
        1.1.3 耐腐蚀性
    1.2 梯度纳米结构材料概述
        1.2.1 定义及分类
        1.2.2 制备方法
        1.2.3 力学性能及变形机制
        1.2.4 应用与发展趋势
    1.3 电磁感应加热概述
        1.3.1 定义及原理
        1.3.2 趋肤效应及透入深度
        1.3.3 研究及应用现状
    1.4 316L不锈钢强韧化与耐腐蚀性研究进展
    1.5 本论文的研究背景及内容
第2章 样品制备及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 样品制备
        2.2.1 冷轧变形
        2.2.2 退火实验
    2.3 微观结构表征
        2.3.1 X-射线衍射分析
        2.3.2 光学显微镜
        2.3.3 扫描电子显微镜
        2.3.4 透射电子显微镜
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 显微硬度
        2.4.2 单向拉伸
    2.5 电化学腐蚀性能测试
第3章 反向梯度纳米结构316L不锈钢的制备
    3.1 引言
    3.2 冷轧处理316L不锈钢的微观结构
        3.2.1 轧制态316L不锈钢的微观结构演化
        3.2.2 TEM表征CR-ε=1.6 316L不锈钢的微观结构
    3.3 EMIH退火处理CR-ε=1.6 316L不锈钢的微观结构
        3.3.1 反向梯度纳米316L不锈钢从表及内的结构演化
        3.3.2 反向梯度纳米316L不锈钢沿轧制方向的微观结构演化
        3.3.3 反向梯度纳米316L不锈钢的表面微观结构演化
    3.4 分析与讨论
        3.4.1 反向梯度纳米结构316L不锈钢的结构变化特点
        3.4.2 参数控制对制备反向梯度纳米结构316L不锈钢的影响
    3.5 本章小结
第4章 反向梯度纳米结构316L不锈钢的力学性能及耐腐蚀性
    4.1 引言
    4.2 反向梯度纳米结构316L不锈钢的力学性能
        4.2.1 反向梯度纳米结构316L不锈钢的硬度梯度变化
        4.2.2 反向梯度纳米结构316L不锈钢的拉伸性能
    4.3 反向梯度纳米结构316L不锈钢的耐腐蚀性
        4.3.1 反向梯度纳米结构316L不锈钢的表面晶粒结构表征
        4.3.2 反向梯度纳米316L不锈钢的耐点蚀性能
        4.3.3 反向梯度纳米316L不锈钢表面晶粒度和耐蚀性的关系
        4.3.4 反向梯度纳米316L不锈钢的强度和耐腐蚀性的关系
    4.4 分析与讨论
        4.4.1 反向梯度纳米316L不锈钢的强度-塑性优化
        4.4.2 反向梯度纳米316L不锈钢的强塑性与耐腐蚀性的关系
    4.5 本章小结
第5章 再结晶分布对316L不锈钢的强塑性的影响
    5.1 引言
    5.2 两种不同再结晶分布的316L不锈钢的微观结构
        5.2.1 反向梯度纳米结构
        5.2.2 等时退火结构
    5.3 两种不同再结晶分布的316L不锈钢的拉伸性能
        5.3.1 拉伸性能结果
        5.3.2 强塑性匹配结果
    5.4 分析与讨论
        5.4.1 反向梯度纳米结构的强塑性匹配
        5.4.2 等时退火结构的强塑性匹配
        5.4.3 再结晶分布对拉伸性能的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]电磁感应加热理论研究及强力感应加热器设计[D]. 胡旭东.河北工业大学 2004



本文编号：3715755