硼对S31254超级奥氏体不锈钢组织结构及耐蚀性的影响规律研究

发布时间：2022-12-17 08:40

　　S31254超级奥氏体不锈钢含有高的铬、镍、钼、氮等元素,相较于常规奥氏体钢具有更加优异的耐蚀性能,被广泛应用于烟气脱硫、海水淡化、纸浆漂白、化工等强腐蚀性环境中。然而,合金体系中高的Cr、Mo含量,使得材料在凝固过程中Mo元素偏析严重,热加工过程中极易析出第二相,并对材料的耐点蚀和耐晶间腐蚀性能产生不利影响。因此,如何降低Mo元素的晶界偏析、及抑制第二相析出成为改善耐蚀性的关键。B在不锈钢中可作为一种微合金化元素,利用其在晶界的特殊偏析行为来抑制铁素体形成元素在晶界的偏聚,已成为研究共识。本论文针对S31254超级奥氏体不锈钢制备和使用过程中的Mo元素容易偏析及第二相易析出问题,通过添加B,制备了无硼（S31254-0B）及含40ppm硼（S31254-40B）的S31254超级奥氏体不锈钢,进一步对试样进行固溶和时效处理,研究硼对第二相回溶及析出行为的影响规律;应用动电位极化法、交流阻抗谱、双环动电位再活化法和X射线光电子能谱分析对热处理后的试样进行电化学测试,探究硼对材料耐蚀性的作用机制。通过对实验结果进行对比分析,可得到以下结论:（1）对S31254-0B和S31254-40B... 

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 超级奥氏体不锈钢概述
    1.2 S31254 超级奥氏体不锈钢概述
        1.2.1 S31254 超级奥氏体不锈钢合金元素及其作用
        1.2.2 S31254 超级奥氏体不锈钢的性能
        1.2.3 S31254 超级奥氏体不锈钢的应用领域
        1.2.4 S31254 超级奥氏体不锈钢的国内外研究现状
    1.3 硼添加奥氏体不锈钢概述
        1.3.1 硼元素的作用
        1.3.2 含硼奥氏体不锈钢国内外研究现状
    1.4 奥氏体不锈钢的局部腐蚀
        1.4.1 点蚀
        1.4.2 晶间腐蚀
    1.5 本课题研究内容
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验材料及试样制备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 试样制备
    2.2 热处理工艺
        2.2.1 固溶处理工艺
        2.2.2 时效处理工艺
    2.3 电化学性能测试
        2.3.1 动电位极化测试
        2.3.2 交流阻抗测试
        2.3.3 双环动电位再活化(DL-EPR)测试
        2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS)
    2.4 显微组织分析
        2.4.1 金相显微组织观察(OM)
        2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)
        2.4.3 透射电子显微镜(TEM)
第三章 硼对S31254 超级奥氏体不锈钢固溶处理后组织结构及耐点蚀性能的影响
    3.1 S31254 超级奥氏体不锈钢热力学相图
    3.2 S31254 超级奥氏体不锈钢固溶处理后的显微组织
        3.2.1 S31254-0B钢固溶处理后的显微组织
        3.2.2 S31254-40B钢固溶处理后的显微组织
        3.2.3 硼对S31254 钢固溶处理后组织的影响
        3.2.4 第二相在固溶过程中回溶机制分析
    3.3 S31254 超级奥氏体不锈钢固溶处理后的耐点蚀性能
        3.3.1 S31254 钢的固溶处理后的极化曲线分析
        3.3.2 S31254 钢的固溶处理后的阻抗谱分析
        3.3.3 S31254 钢的固溶处理后的钝化膜结构分析
    3.4 本章小结
第四章 硼对S31254 超级奥氏体不锈钢时效析出行为及耐点蚀性能的影响
    4.1 S31254 钢的时效析出行为
        4.1.1 S31254 钢的等温转变曲线
        4.1.2 S31254-0B钢的时效析出行为
        4.1.3 S31254-40B钢的时效析出行为
        4.1.4 硼对S31254 钢时效析出行为的影响
        4.1.5 sigma相在时效过程中析出机制分析
    4.2 S31254 超级奥氏体不锈钢时效处理后的耐点蚀性能
        4.2.1 S31254 钢时效处理后的极化曲线分析
        4.2.2 S31254 钢时效处理后的阻抗谱分析
    4.3 本章小结
第五章 硼对S31254 超级奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响
    5.1 最佳DL-EPR测试条件的确定
        5.1.1 盐酸浓度对DL-EPR测试的影响
        5.1.2 扫描速率对DL-EPR测试的影响
        5.1.3 溶液温度对DL-EPR测试的影响
    5.2 固溶处理对S31254 耐晶间腐蚀敏感性的影响
        5.2.1 固溶处理后的S31254-0B晶间腐蚀敏感性
        5.2.2 固溶处理后的S31254-40B晶间腐蚀敏感性
        5.2.3 硼对S31254 钢固溶处理后的晶间腐蚀敏感性的影响
    5.3 时效处理对S31254 耐晶间腐蚀敏感性的影响
        5.3.1 时效处理后的S31254-0B晶间腐蚀敏感性
        5.3.2 时效处理后的S31254-40B晶间腐蚀敏感性
        5.3.3 硼对S31254 钢时效处理后的晶间腐蚀敏感性的影响
    5.4 S31254 钢晶间腐蚀机理
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]超级奥氏体不锈钢254SMO点蚀及晶间腐蚀行为研究[D]. 郭丽芳.复旦大学 2014
[4]EPR法评价316L不锈钢扩散连接晶间腐蚀[D]. 夏洪波.兰州理工大学 2010



本文编号：3719599