不同表面状态904L不锈钢在含氟溶液中的性能研究

发布时间：2021-04-23 21:57

　　针对奥氏体不锈钢表面硬度低,耐磨性差,缺陷存在时腐蚀加剧等,本文使用904L奥氏体不锈钢作为研究对象,通过激光熔覆和低温辉光离子氮化技术,以电化学测试技术、微观形貌表征技术和有限元模拟作为主要的研究方法,探究了激光熔覆和不同气压低温辉光离子氮化后腐蚀及相关力学性能;并通过模拟试样表面遭到工作环境破坏产生缺陷,探讨了应变集中对氮化904L奥氏体不锈钢在酸性溶液中的腐蚀溶解行为,研究结果表明:1)激光熔覆后表面熔合后凝固产生厚约130μm熔覆层,熔覆层析出Cr15Ni4W、γ（Fe,Ni）等新相,熔覆层形成四角星状晶粒、细小致密的等轴晶,在基材与熔覆层结合处形成树枝晶;激光熔覆涂层试样硬度值得到提高,平均硬度值约为650Hv。氮化试样自腐蚀电位与转移电荷能力比原始904L奥氏体不锈钢、激光熔覆试样更好,三者腐蚀形貌激光熔覆涂层试样腐蚀严重,不同晶粒形貌区域腐蚀形貌不一致。2)在低温渗氮条件下,奥氏体不锈钢在100Pa下的自腐蚀电位为-297.03mV,自腐蚀电流密度为15.933mA/cm²,腐蚀速率为0.18741mm/a。扫描开尔文探针电位值为0.7637V。说明... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 奥氏体不锈钢研究现状
        1.2.1 不锈钢分类
            1.2.1.1 铁素体不锈钢
            1.2.1.2 马氏体不锈钢
            1.2.1.3 沉淀硬化不锈钢
            1.2.1.4 双相不锈钢
            1.2.1.5 奥氏体不锈钢
    1.3 不锈钢激光熔覆研究现状
    1.4 氮化奥氏体不锈钢研究概述
    1.5 本文主要研究内容
第2章 实验工艺及设备原理
    2.1 实验表面改性工艺
        2.1.1 激光熔覆工艺
        2.1.2 低温辉光离子氮化工艺
            2.1.2.1 LDMC-30AZ全自动脉冲离子氮化设备
            2.1.2.2 低温辉光离子氮化实验方法
    2.2 实验分析测试方法
        2.2.1 组织结构分析和形貌观察
        2.2.2 显微硬度测试
        2.2.3 失重及腐蚀形貌测试
        2.2.4 电化学测试
第3章 904L奥氏体不锈钢激光熔覆Ni60WC40 涂层腐蚀行为
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验试样制备
    3.2 结果与分析
        3.2.1 激光熔覆涂层形貌
        3.2.2 显微组织形貌分析
        3.2.3 显微硬度测试分析
        3.2.4 熔覆层物相组层及分析
            3.2.4.1 XRD衍射图谱分析
            3.2.4.2 EDS能谱分析
        3.2.5 电化学测试及分析
            3.2.5.1 极化曲线分析
            3.2.5.2 电化学阻抗谱分析
        3.2.6 浸泡试验分析
    3.3 本章小结
第4章 氮化表面组织对904L奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性的影响
    4.1 材料和方法
        4.1.1 试样材料及制备
        4.1.2 氮化
        4.1.3 微观结构表征
        4.1.4 浸泡测试
        4.1.5 电化学测试
        4.1.6 开尔文探针
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 氮化试样形貌分析
        4.2.2 X射线衍射图分析
        4.2.3 显微硬度
        4.2.4 浸泡试验分析
        4.2.5 电化学测试
        4.2.6 开尔文探针
    4.3 本章小结
第5章 模拟表层缺陷氮化904L不锈钢在氢氟酸中的溶解行为
    5.1 实验方法
        5.1.1 氮化工艺及试样制备
        5.1.2 压痕试验及浸泡
        5.1.3 形貌表征及有限元应力模拟
    5.2 实验结果
        5.2.1 氮化显微组织形貌
        5.2.2 压痕及浸泡腐蚀后形貌表征
        5.2.3 压痕腐蚀溶解速率
        5.2.4 有限元应力分布模拟
    5.3 分析讨论
    5.4 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆304不锈钢涂层的组织及耐蚀性[J]. 徐鹏,董梁,鞠恒,林成新,周超玉.  材料热处理学报. 2014(S1)
[2]不锈钢低温渗氮/渗碳S相渗层技术的研究进展[J]. 孙金全,崔洪芝,赫庆坤,刘赞,陶鹏,阎璐.  热处理技术与装备. 2013(06)
[3]1Cr17Ni2不锈钢表面激光熔覆层的微观组织和性能研究[J]. 徐成伟,王振全,胡欣,黄成功.  表面技术. 2011(01)



本文编号：3156115