马氏体时效不锈钢固溶工艺研究
发布时间:2021-11-15 14:56
00Cr12Ni9Mo4Cu2是一种超高强度的马氏体时效不锈钢,近几年来,人们对于该钢种的热处理和制造工艺已经做过一些深入的研究,但目前对于影响超高强度马氏体时效不锈钢综合性能调控的关键环节——固溶过程中对晶粒和第二相演化的影响定量研究很少。然而这个研究内容对于马氏体时效不锈钢的综合性能以及后续时效过程的影响非常大,对于控制超高强度马氏体不锈钢综合性能的提升起到了决定性作用。因此,本文以00Cr12Ni9Mo4Cu2钢种为例进行了研究,定量对其固溶过程反应中的显微组织与力学性能的变化情况进行了分析与研究,同时还通过Deform-3D仿真软件对实验钢的固溶过程进行仿真模拟,验证实际实验中00Cr12Ni9Mo4Cu2马氏体时效不锈钢的固溶过程是否吻合,为后续对材料性能的研究提供更可靠的依据。本文主要利用显微硬度、金相、扫描电镜及透射电子显微镜等多种检测手段,研究了960℃~1100℃温度范围内实验钢的力学性能与其组织的固溶温度定量变化规律,实验的结果表明:在固溶处理1h,960℃~1080℃、固溶处理2h,960℃~1040℃范围内,随着固溶温度的升高,第二相逐渐融于基体中,实验钢的强度...
【文章来源】:北方工业大学北京市
【文章页数】:57 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
不同的强化机理对马氏体时效不锈钢的影响
第一章绪论11产生影响,材料在温度场的应力作用下产生了变形的现象,生成了变形功并且转为了能够对温度场的热能释放有影响的因素[56]。图1-3温度、组织、应力场三场关系图一般来说,要对实时温度尝组织尝应力场这三场测量关系进行实时耦合和求解,这是条件十分复杂的,很难用计算机实现,但是由于计算机本身拥有强大的温度场计算模拟功能,故计算机可以直接进行温度场数值的模拟,其原理就是将温度场的物理模型数据作为其基础,再直接建立温度场数学的模型,通过模拟计算机可以直接实现实时对温度尝组织场和应力场的分布与耦合情况进行监测[57]。对材料进行数值模拟具有较为明显的优越性,其可以通过Deform软件的热处理模块进行处理后更为直观地了解材料热处理过程发生了怎样的变化,一般来说,当试样数值模拟的模拟结果与实际实验的测量结果一致,我们就可以认为实际材料的热处理模拟结果是比较可信的,又因为此种模拟成本较低,可重复性,对实际的生产工艺优化提供了依据的优点,使材料热处理工艺的制定更具科学性,也降低了研制的成本。1.6论文研究的目的、意义和内容众所周知,一般铝合金强度在200-700MPa,45#钢的强度一般为400-500MPa,部分高强钢的强度可以达到1000MPa,钛合金的强度可以到1000MPa-1600MPa,而马氏体时效不锈钢的最高强度可以达到3000MPa以上[54-55]。一般而言,马氏体时效不锈钢获得较高强度主要通过固溶强化,马氏体强化和时效强化等强化的机制来达到自己想要的强化结果。其中,固溶过程热处理技术是一个影响马氏体固溶过程强化和后续时效固溶过程强化的重要技术前提。固溶处理是一个决定影响马氏体后续时效过程综合力学性能的一个关键环节。若固溶不充分会直接导致原生粗大相溶入的基体不充分,材料的固溶过程综合力学性能就会?
第三章00Cr12Ni9Mo4Cu2马氏体时效不锈钢固溶处理过程组织与性能变化定量研究20的XRD图谱可以发现,固溶处理后主要得到的是α-Fe,并且存在着少量的γ-Fe,随着固溶温度的升高,γ-Fe的晶面(111)(220)峰强逐渐减弱,α-Fe的峰强逐渐增强,这说明α-Fe含量升高,γ-Fe含量减少。图3-1不同温度、时间固溶处理后的xrd结果(a)固溶时间1h(b)固溶时间2h根据衍射峰的积分强度,选择奥氏体{211}{210}{220}{111}{311}晶面的衍射峰和铁素体{110}{220}{211}{310}晶面的衍射峰,利用式(3)[61]计算不同固溶处理温度,时间1h、2h时实验钢中的残余奥氏体含量:KIKIKI(3)计算得到如图3-2所示的残余奥氏体含量图。(a)(b)
本文编号:3496994
【文章来源】:北方工业大学北京市
【文章页数】:57 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
不同的强化机理对马氏体时效不锈钢的影响
第一章绪论11产生影响,材料在温度场的应力作用下产生了变形的现象,生成了变形功并且转为了能够对温度场的热能释放有影响的因素[56]。图1-3温度、组织、应力场三场关系图一般来说,要对实时温度尝组织尝应力场这三场测量关系进行实时耦合和求解,这是条件十分复杂的,很难用计算机实现,但是由于计算机本身拥有强大的温度场计算模拟功能,故计算机可以直接进行温度场数值的模拟,其原理就是将温度场的物理模型数据作为其基础,再直接建立温度场数学的模型,通过模拟计算机可以直接实现实时对温度尝组织场和应力场的分布与耦合情况进行监测[57]。对材料进行数值模拟具有较为明显的优越性,其可以通过Deform软件的热处理模块进行处理后更为直观地了解材料热处理过程发生了怎样的变化,一般来说,当试样数值模拟的模拟结果与实际实验的测量结果一致,我们就可以认为实际材料的热处理模拟结果是比较可信的,又因为此种模拟成本较低,可重复性,对实际的生产工艺优化提供了依据的优点,使材料热处理工艺的制定更具科学性,也降低了研制的成本。1.6论文研究的目的、意义和内容众所周知,一般铝合金强度在200-700MPa,45#钢的强度一般为400-500MPa,部分高强钢的强度可以达到1000MPa,钛合金的强度可以到1000MPa-1600MPa,而马氏体时效不锈钢的最高强度可以达到3000MPa以上[54-55]。一般而言,马氏体时效不锈钢获得较高强度主要通过固溶强化,马氏体强化和时效强化等强化的机制来达到自己想要的强化结果。其中,固溶过程热处理技术是一个影响马氏体固溶过程强化和后续时效固溶过程强化的重要技术前提。固溶处理是一个决定影响马氏体后续时效过程综合力学性能的一个关键环节。若固溶不充分会直接导致原生粗大相溶入的基体不充分,材料的固溶过程综合力学性能就会?
第三章00Cr12Ni9Mo4Cu2马氏体时效不锈钢固溶处理过程组织与性能变化定量研究20的XRD图谱可以发现,固溶处理后主要得到的是α-Fe,并且存在着少量的γ-Fe,随着固溶温度的升高,γ-Fe的晶面(111)(220)峰强逐渐减弱,α-Fe的峰强逐渐增强,这说明α-Fe含量升高,γ-Fe含量减少。图3-1不同温度、时间固溶处理后的xrd结果(a)固溶时间1h(b)固溶时间2h根据衍射峰的积分强度,选择奥氏体{211}{210}{220}{111}{311}晶面的衍射峰和铁素体{110}{220}{211}{310}晶面的衍射峰,利用式(3)[61]计算不同固溶处理温度,时间1h、2h时实验钢中的残余奥氏体含量:KIKIKI(3)计算得到如图3-2所示的残余奥氏体含量图。(a)(b)
本文编号:3496994
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