马氏体时效钢成分优化及其激光选区熔化成型工艺研究
发布时间：2021-07-22 08:28
马氏体时效钢作为超高强度钢在航空航天、核能、医疗及交通运输等行业发挥越来越关键的作用。是3D打印轻量化设计,节约成本和缩短研发周期等领域应用的关键材料之一。马氏体时效钢的强化主要依赖Co、Mo、Ti、Al等合金元素,其中Co元素与Mo元素之间具有协同强化作用。随着全球Co资源短缺,高强钢的发展将逐渐减少金属Co元素的含量。目前对马氏体时效钢的研究主要集中在时效过程中析出相的演化规律。对于强化元素对组织性能的影响研究也仅限于单一金属元素（Co、Mo、Ti）对组织性能的影响。而Ti含量过高会造成马氏体时效钢塑韧性急剧降低。Ti、Al元素作为马氏体时效钢主要强化元素,对组织性能的耦合影响规律有待研究。本文以18Ni系马氏体时效钢为研究对象,首先通过调控Ti、Al元素含量,研究两种元素含量对铸态组织的影响。而后经过热处理后对力学性能进行测试,发现Ti、Al元素促进铸态组织中残余铁素体体积分数的增大,wt（Ti）=0.7%时,Al元素的加入对钢的强塑性具有提高作用,但当wt（Ti）=1.2%时,Al元素的加入恶化塑性。热处理后强塑性匹配最好的成分为18Ni9Co5Mo0.9Ti0.3Al的新型马...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ti含量对组(a)不同Ti含量试样残余奥氏体体积
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-9-σb、ψ和δ5与Ti含量成线性关系，随Ti含量提高，σb增加，而ψ和δ5减小；当铝含量在0.2%-0.4%时，wt(Ti)＜1%时与wt(Al)＜0.05%结果类似，wt(Ti)＞1%，σb随Ti含量增加反而下降，ψ和δ5下降趋势加快。图1-2不同Ti含量试样经1100℃固溶+24h/650℃热处理后的金相组织[8](a)0Ti；(b)0.6Ti；(c)1.0Ti；(d)1.2Ti；(e)1.3Ti；(f)1.5Ti
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-10-图1-3硬度随时效温度和时效时间的变化[8](a)0Ti；(b)0.6Ti；(c)1.0Ti；(d)1.2Ti；(e)1.3Ti；(f)1.5Ti1.2.2.7Al元素的作用Al在钢中通常作为脱氧固氮剂。同时Al元素促进铁素体的形成是Cr的2.5-3倍，从控制钢中δ-铁素体体积分数角度考虑，需要控制Al的含量；铝在钢的表面也能形成一层薄薄的致密氧化膜提高钢的抗氧化能力；铝在马氏体时
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外3D打印在骨科的发展状况[J]. 许森赫,王金成,范丽雯,吕虹,于冲. 中国实验诊断学. 2018(02)
[2]热处理对选区激光熔化马氏体时效钢组织和性能的影响[J]. 黄玉山,谭超林,马文有,代明江,邱万奇. 材料热处理学报. 2017(11)
[3]3D打印材料应用和研究现状[J]. 王延庆,沈竞兴,吴海全. 航空材料学报. 2016(04)
[4]合金元素对马氏体时效强化不锈钢力学性能的影响[J]. 杨霞,白英龙,连玉栋,果世驹. 炼钢. 2011(04)
[5]马氏体时效不锈钢的发展[J]. 杨志勇,刘振宝,梁剑雄,孙永庆,李文辉. 材料热处理学报. 2008(04)
[6]马氏体时效不锈钢高温析出相的热力学计算[J]. 姜越. 特殊钢. 2007(03)
[7]固溶处理对新型马氏体时效不锈钢力学性能的影响[J]. 刘振宝,杨志勇,雍歧龙,梁剑雄,卢伦. 钢铁. 2007(03)
[8]时效对超高强马氏体时效不锈钢组织与性能的影响[J]. 刘振宝,宋为顺,杨志勇,李全安,梁剑雄. 材料热处理学报. 2005(04)
[9]钛含量对00Cr13Ni8Mo2TiNbAl马氏体时效不锈钢机械性能的影响[J]. 黄华. 特钢技术. 2004(01)
[10]合金元素对马氏体时效不锈钢Ms温度影响的定量分析[J]. 姜越,尹钟大,朱景川,李明伟. 特殊钢. 2003(06)
博士论文
[1]选区激光熔化成型马氏体时效钢及其复合、梯度材料研究[D]. 谭超林.华南理工大学 2019
[2]Fe-Ni-Al基超强钢的纳米析出行为和强韧化机制研究[D]. 蒋虽合.北京科技大学 2018
[3]马氏体时效钢激光选区熔化成型机理及其控性研究[D]. 白玉超.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]18Ni-300粉末激光选区熔化成型工艺及成型件性能研究[D]. 蔡伟军.兰州理工大学 2018
[2]选区激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件组织结构的研究[D]. 康凯.重庆大学 2014
[3]Ti含量对00Cr12Ni9Mo4Cu马氏体时效不锈钢组织和硬度的影响[D]. 李蓉.浙江大学 2008
本文编号：3296807
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ti含量对组(a)不同Ti含量试样残余奥氏体体积
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-9-σb、ψ和δ5与Ti含量成线性关系，随Ti含量提高，σb增加，而ψ和δ5减小；当铝含量在0.2%-0.4%时，wt(Ti)＜1%时与wt(Al)＜0.05%结果类似，wt(Ti)＞1%，σb随Ti含量增加反而下降，ψ和δ5下降趋势加快。图1-2不同Ti含量试样经1100℃固溶+24h/650℃热处理后的金相组织[8](a)0Ti；(b)0.6Ti；(c)1.0Ti；(d)1.2Ti；(e)1.3Ti；(f)1.5Ti
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【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外3D打印在骨科的发展状况[J]. 许森赫,王金成,范丽雯,吕虹,于冲. 中国实验诊断学. 2018(02)
[2]热处理对选区激光熔化马氏体时效钢组织和性能的影响[J]. 黄玉山,谭超林,马文有,代明江,邱万奇. 材料热处理学报. 2017(11)
[3]3D打印材料应用和研究现状[J]. 王延庆,沈竞兴,吴海全. 航空材料学报. 2016(04)
[4]合金元素对马氏体时效强化不锈钢力学性能的影响[J]. 杨霞,白英龙,连玉栋,果世驹. 炼钢. 2011(04)
[5]马氏体时效不锈钢的发展[J]. 杨志勇,刘振宝,梁剑雄,孙永庆,李文辉. 材料热处理学报. 2008(04)
[6]马氏体时效不锈钢高温析出相的热力学计算[J]. 姜越. 特殊钢. 2007(03)
[7]固溶处理对新型马氏体时效不锈钢力学性能的影响[J]. 刘振宝,杨志勇,雍歧龙,梁剑雄,卢伦. 钢铁. 2007(03)
[8]时效对超高强马氏体时效不锈钢组织与性能的影响[J]. 刘振宝,宋为顺,杨志勇,李全安,梁剑雄. 材料热处理学报. 2005(04)
[9]钛含量对00Cr13Ni8Mo2TiNbAl马氏体时效不锈钢机械性能的影响[J]. 黄华. 特钢技术. 2004(01)
[10]合金元素对马氏体时效不锈钢Ms温度影响的定量分析[J]. 姜越,尹钟大,朱景川,李明伟. 特殊钢. 2003(06)
博士论文
[1]选区激光熔化成型马氏体时效钢及其复合、梯度材料研究[D]. 谭超林.华南理工大学 2019
[2]Fe-Ni-Al基超强钢的纳米析出行为和强韧化机制研究[D]. 蒋虽合.北京科技大学 2018
[3]马氏体时效钢激光选区熔化成型机理及其控性研究[D]. 白玉超.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]18Ni-300粉末激光选区熔化成型工艺及成型件性能研究[D]. 蔡伟军.兰州理工大学 2018
[2]选区激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件组织结构的研究[D]. 康凯.重庆大学 2014
[3]Ti含量对00Cr12Ni9Mo4Cu马氏体时效不锈钢组织和硬度的影响[D]. 李蓉.浙江大学 2008
本文编号：3296807
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