LDX2101高温初始氧化行为及机理研究

发布时间：2023-03-27 00:11

　　双相不锈钢由奥氏体相和铁素体相组成,具有优良的力学性能和耐腐蚀性能,是一种特别优秀的工程材料。经济节约型双相不锈钢通过锰、氮元素替代价格昂贵的镍元素来减少镍含量,在保证较好性能的同时降低了成本,是未来的发展趋势之一。LDX 2101是其中一种发展较为成熟的经济节镍型双相不锈钢。双相不锈钢在锻造、成型过程中经常处于高温环境中,表面发生高温氧化形成氧化皮,对钢材的质量产生不良影响。为了能有效地清除热加工过程中产生的氧化皮,需要对其组成、结构及元素分布等情况进行了解研究。奥氏体与铁素体不锈钢的高温氧化行为已经被大量地研究。越来越多的研究集中在热处理过程中双相不锈钢的高温氧化行为上。关于LDX 2101高温初始氧化行为的研究虽然也有很多,但奥氏体与铁素体两相氧化物的形成机制还不是很清楚。此外,温度对于氧化行为的影响机制也尚不清晰。本文通过金相显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱和辉光放电光谱仪等检测手段研究了密闭环境中LDX 2101的高温初始氧化行为和相关机理,以及温度对于高温氧化行为的影响。LDX 2101在800℃和900℃下氧化时,奥氏体相上的氧化物均由铁类型氧化物逐渐转变为铬类型氧化物。...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 双相不锈钢概述
        1.1.1 双相不锈钢的发展与分类
        1.1.2 双相不锈钢的性能特点
        1.1.3 双相不锈钢的主要应用领域
        1.1.4 经济型双相不锈钢的特点
    1.2 不锈钢高温氧化概述
        1.2.1 金属高温氧化机理简介
        1.2.2 高温氧化的影响因素
        1.2.3 铁素体不锈钢高温氧化行为研究现状
        1.2.4 奥氏体不锈钢高温氧化行为研究现状
    1.3 双相不锈钢的高温氧化行为
        1.3.1 2205 双相不锈钢高温氧化行为研究现状
        1.3.2 2101 双相不锈钢高温氧化行为研究现状
    1.4 氮化物的析出行为
    1.5 课题的研究意义和研究内容
        1.5.1 课题的研究意义
        1.5.2 课题的研究内容
第二章 实验方案
    2.1 实验材料的制备
    2.2 实验方法
        2.2.1 材料的预处理
        2.2.2 高温氧化方案
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 金相显微组织观察
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)
        2.3.3 拉曼光谱仪(Raman)
        2.3.4 辉光放电光谱仪(GDS)
        2.3.5 氧化膜阻抗谱的测定
第三章 800°C、900°C下LDX2101高温初始氧化行为分析
    3.1 氧化后表面宏观形貌特征
    3.2 800 ℃、900℃下氧化膜表面金相组织
    3.3 氧化膜表面的显微形貌和能谱分析
        3.3.1 800 ℃氧化后表面氧化层的SEM及EDS分析
        3.3.2 900 ℃氧化后表面氧化层的SEM及EDS分析
    3.4 高温氧化机理分析
    3.5 本章小结
第四章 1000°CLDX2101高温初始氧化机理分析和温度对氧化行为的影响
    4.1 氧化后表面宏观形貌特征
    4.2 氧化膜初始形成过程分析
        4.2.1 氧化膜表面的金相组织分析
        4.2.2 氧化膜表面的SEM及EDS分析
    4.3 氧化膜的组成与结构
    4.4 氧化过程中合金元素的扩散
    4.5 氧化层的阻抗谱分析
    4.6 高温氧化机理分析
    4.7 温度对LDX2101高温氧化行为的影响
    4.8 本章小结
第五章 氧化膜表面氮化物的析出行为分析
    5.1 800 ℃、900℃、1000℃下氮化物的形貌变化分析
    5.2 1000 ℃下表面氮化物的Raman分析
    5.3 1000 ℃下表面氮化物的EDS分析
    5.4 氧化温度对氮化物析出行为的影响
    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



本文编号：3771977