几种典型钢种凝固偏析研究
发布时间：2020-12-24 10:25
合金在凝固过程中产生偏析,造成材料性能特别是韧性和抗腐蚀性下降,直接影响产品质量。随着材料合金化程度的提高,偏析愈加严重,成为影响其性能进一步提升的重要障碍。因此,研究材料在凝固过程中的溶质再分配和偏析行为,对材料均质化生产具有指导意义。本论文以310S奥氏体不锈钢、316奥氏体不锈钢和10Cr17铁素体不锈钢为研究对象,采用等温凝固淬火（ISQ）和凝固组织金相观察（OM）相结合的方法,利用Thermo-Calc热力学计算、定量金相、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段,研究了三种不同凝固模式不锈钢的凝固过程与合金元素的偏析行为。本论文的主要研究内容和结果包括:（1）310S奥氏体不锈钢合金元素凝固偏析行为的研究基于Thermo-Calc热力学软件计算了 310S奥氏体不锈钢的相组成。310S奥氏体不锈钢的液相线温度为1404℃,固相线温度为1322℃,凝固温度区间为82℃。采用等温凝固淬火试验制备了系列试样,能谱分析了 310S奥氏体不锈钢在凝固过程中合金元素的偏析行为。结果显示,Ni、Mn元素的偏析系数大于1,倾向于富集在枝晶干固相,为负偏析元素;Nb元素的偏析系数小...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２合金凝固时的溶质分配图??
素主要偏析在胞状晶或者枝晶的边界，这主要由冷却速率决定。??产生这些复杂凝固过程的原因是在固相线和液相线之间存在着一个Ｌ＋Ｓ打三??相区，如图１．３＿所示，ＦＡ模式和ＡＦ模式都经过该三相区，并且在三相区发生包??晶或共晶反应。通过观察金相下的微观组织，可以基于铁素体的位置和形态确定??是哪种凝固模式［４Ｑ］。如果Ｓ铁素体主要位于枝晶干的中心，呈蠕虫状，则可以判??断为ＦＡ模式。如果Ｓ铁素体位于枝晶间或者胞晶间，可以判断为ＡＦ模式［４１］。??－７－??
第２章３１０Ｓ奥氏体不锈钢的凝固偏析取其平均值，可以较准确地获得界面附近液相和固相区中溶质元素的计算出溶质偏析系数值。??１０Ｓ奥氏体不锈钢的相变特征研究??热力学计算与分析??ｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ热力学软件是一款功能强大且灵活的软件，用于计算相图平衡，它是根据“平衡相各组元化学势相等”和“Ｇｉｂｂｓ最小值”原则是一个致力于为材料研究者提供方便的研究和工程应用的工具??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低偏析异质籽晶制备单晶高温合金的籽晶熔合区形成机制研究[J]. 郭静,李金国,刘纪德,黄举,孟祥斌,孙晓峰. 金属学报. 2018(03)
[2]基于Thermo-Calc的马氏体耐热不锈钢析出相分析[J]. 张凯强,唐广波,李激光. 材料热处理学报. 2017(05)
[3]低偏析技术的发展[J]. 张玉妥,陈波,刘奎,李殿中,李依依. 金属学报. 2017(05)
[4]310S奥氏体耐热不锈钢高温氧化性能的研究[J]. 隋永菊,金鑫. 热处理技术与装备. 2015(06)
[5]310S耐热奥氏体不锈钢连铸坯研究[J]. 马艳丽,徐斌,李具仓. 铸造. 2015(05)
[6]锰、锶含量对铸造铝硅合金铁相形貌和相组成的影响[J]. 吴星宇,龙思远,刘欢,王林. 机械工程材料. 2014(11)
[7]316不锈钢蠕变-疲劳试验及规范研究[J]. 谭晓惠,马建中,刘宇杰,戴振羽. 核技术. 2013(04)
[8]温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响[J]. 魏欣,董俊华,佟健,郑志,柯伟. 金属学报. 2012(04)
[9]00Cr18Ni10N不锈钢点焊接头显微组织及凝固模式的分析[J]. 李鹏雁,张勇,郭连志,谢红霞. 热加工工艺. 2011(05)
[10]核电大型锻件技术特点及现状[J]. 李向. 装备机械. 2010(04)
博士论文
[1]高碳钢大方坯凝固机理与宏观偏析关键控制技术研究[D]. 安航航.北京科技大学 2018
[2]低频电磁铸造铝合金锭坯中的合金元素偏析研究[D]. 陈丹丹.东北大学 2012
硕士论文
[1]基于LB-CA的耦合模型模拟铝合金在对流中的枝晶生长[D]. 桂云鹏.南昌大学 2014
[2]镍对443铁素体不锈钢焊接接头组织及性能的影响[D]. 张杰.太原理工大学 2014
[3]316不锈钢在压水堆一回路环境下的应力腐蚀性能研究[D]. 杜东海.上海交通大学 2014
[4]超大型钢锭凝固过程宏观偏析与应力场的模拟计算[D]. 赵斌.重庆大学 2013
[5]310S不锈钢在高温熔渣中的腐蚀机理研究[D]. 赵金成.昆明理工大学 2012
[6]真空电磁搅拌精密铸造不锈钢叶轮的研究[D]. 范会超.大连理工大学 2011
[7]低镍奥氏体不锈钢的凝固模式及高温力学性能[D]. 马蓉.兰州理工大学 2010
[8]低镍奥氏体不锈钢组织与凝固模式[D]. 梁新斌.兰州理工大学 2009
[9]凝固过程枝晶生长与微观偏析的相场法模拟[D]. 崔海霞.沈阳理工大学 2009
[10]基于Thermo-Calc的多尺度合金凝固传输行为计算机模拟[D]. 赵光伟.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2935486
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２合金凝固时的溶质分配图??
素主要偏析在胞状晶或者枝晶的边界，这主要由冷却速率决定。??产生这些复杂凝固过程的原因是在固相线和液相线之间存在着一个Ｌ＋Ｓ打三??相区，如图１．３＿所示，ＦＡ模式和ＡＦ模式都经过该三相区，并且在三相区发生包??晶或共晶反应。通过观察金相下的微观组织，可以基于铁素体的位置和形态确定??是哪种凝固模式［４Ｑ］。如果Ｓ铁素体主要位于枝晶干的中心，呈蠕虫状，则可以判??断为ＦＡ模式。如果Ｓ铁素体位于枝晶间或者胞晶间，可以判断为ＡＦ模式［４１］。??－７－??
第２章３１０Ｓ奥氏体不锈钢的凝固偏析取其平均值，可以较准确地获得界面附近液相和固相区中溶质元素的计算出溶质偏析系数值。??１０Ｓ奥氏体不锈钢的相变特征研究??热力学计算与分析??ｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ热力学软件是一款功能强大且灵活的软件，用于计算相图平衡，它是根据“平衡相各组元化学势相等”和“Ｇｉｂｂｓ最小值”原则是一个致力于为材料研究者提供方便的研究和工程应用的工具??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低偏析异质籽晶制备单晶高温合金的籽晶熔合区形成机制研究[J]. 郭静,李金国,刘纪德,黄举,孟祥斌,孙晓峰. 金属学报. 2018(03)
[2]基于Thermo-Calc的马氏体耐热不锈钢析出相分析[J]. 张凯强,唐广波,李激光. 材料热处理学报. 2017(05)
[3]低偏析技术的发展[J]. 张玉妥,陈波,刘奎,李殿中,李依依. 金属学报. 2017(05)
[4]310S奥氏体耐热不锈钢高温氧化性能的研究[J]. 隋永菊,金鑫. 热处理技术与装备. 2015(06)
[5]310S耐热奥氏体不锈钢连铸坯研究[J]. 马艳丽,徐斌,李具仓. 铸造. 2015(05)
[6]锰、锶含量对铸造铝硅合金铁相形貌和相组成的影响[J]. 吴星宇,龙思远,刘欢,王林. 机械工程材料. 2014(11)
[7]316不锈钢蠕变-疲劳试验及规范研究[J]. 谭晓惠,马建中,刘宇杰,戴振羽. 核技术. 2013(04)
[8]温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响[J]. 魏欣,董俊华,佟健,郑志,柯伟. 金属学报. 2012(04)
[9]00Cr18Ni10N不锈钢点焊接头显微组织及凝固模式的分析[J]. 李鹏雁,张勇,郭连志,谢红霞. 热加工工艺. 2011(05)
[10]核电大型锻件技术特点及现状[J]. 李向. 装备机械. 2010(04)
博士论文
[1]高碳钢大方坯凝固机理与宏观偏析关键控制技术研究[D]. 安航航.北京科技大学 2018
[2]低频电磁铸造铝合金锭坯中的合金元素偏析研究[D]. 陈丹丹.东北大学 2012
硕士论文
[1]基于LB-CA的耦合模型模拟铝合金在对流中的枝晶生长[D]. 桂云鹏.南昌大学 2014
[2]镍对443铁素体不锈钢焊接接头组织及性能的影响[D]. 张杰.太原理工大学 2014
[3]316不锈钢在压水堆一回路环境下的应力腐蚀性能研究[D]. 杜东海.上海交通大学 2014
[4]超大型钢锭凝固过程宏观偏析与应力场的模拟计算[D]. 赵斌.重庆大学 2013
[5]310S不锈钢在高温熔渣中的腐蚀机理研究[D]. 赵金成.昆明理工大学 2012
[6]真空电磁搅拌精密铸造不锈钢叶轮的研究[D]. 范会超.大连理工大学 2011
[7]低镍奥氏体不锈钢的凝固模式及高温力学性能[D]. 马蓉.兰州理工大学 2010
[8]低镍奥氏体不锈钢组织与凝固模式[D]. 梁新斌.兰州理工大学 2009
[9]凝固过程枝晶生长与微观偏析的相场法模拟[D]. 崔海霞.沈阳理工大学 2009
[10]基于Thermo-Calc的多尺度合金凝固传输行为计算机模拟[D]. 赵光伟.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2935486
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