热处理对AISI 310S不锈钢在不同介质中的腐蚀磨损行为的影响

发布时间：2017-11-07 02:00

  本文关键词：热处理对AISI 310S不锈钢在不同介质中的腐蚀磨损行为的影响

  更多相关文章： AISI 310S不锈钢 热处理 腐蚀磨损 机理

【摘要】：AISI 310S不锈钢因其优良的耐腐蚀性能而广泛应用于石油化工、能源交通、农机建材水利电力等行业,但其相对较低的耐磨性能已经成为制约其更广泛应用的主要因素。尤其在腐蚀性介质中,磨损与腐蚀的交互作用引发不锈钢材料的过早失效给国民经济带来巨大损失。因此,如何在保证其优良的耐腐蚀性能的基础上改善其耐磨性能,具有重要的现实意义。第二相强化是提高金属材料耐磨性能的一种有效手段。基于此,本文采用适当的热处理工艺,对AISI 310S不锈钢进行回火处理,析出不同形貌的第二相,达到提高其耐磨性能的目的;进而评价了热处理对试样在不同介质中的腐蚀磨损性能的影响,并探讨了相关腐蚀磨损机理。具体如下:(1)研究了不同回火时间对AISI 310S不锈钢微观组织结构以及在去离子水中磨损性能的影响。结果表明,回火热处理会导致在晶界处有硬质析出相析出,并且随着回火时间的延长不锈钢在去离子水中的耐磨性能随之增加。这主要是由于试样在去离子水中的磨损形式为犁沟磨损。随着回火时间的增加晶界处的析出物逐渐增多而且粗化,其对犁沟切削作用的阻碍逐渐增强,划痕变得少而浅,从而使得试样在去离子水介质中的耐磨性能随着回火时间的延长而提高。(2)研究了不同回火时间对AISI 310S不锈钢在0.5 M H_2SO_4介质中的腐蚀磨损性能的影响。实验结果表明,回火时间在20 h时腐蚀磨损性能达到最佳,其磨损形式为犁沟磨损与腐蚀疲劳磨损。这是由于一方面通过第二相强化提高了材料的耐磨性能,另一方面含Cr析出物的析出导致试样的腐蚀电位负移0.055 V,腐蚀电流密度增加1.559×10-4 A?cm-2,试样的耐腐蚀性能降低使得材料强度下降。通过进一步对腐蚀磨损交互作用的计算发现,当回火时间在20 h以内时,腐蚀磨损交互作用占的比例比较低,当时间继续增加腐蚀性能的降低会导致交互作用所占比例急剧增加。(3)研究了不同回火时间对AISI 310S不锈钢在3.5 wt%NaCl溶液中的腐蚀磨损性能的影响。研究表明,回火时间为50 h时腐蚀磨损性能达到最佳,其磨损形式为犁沟磨损与腐蚀剥落磨损。这主要是由于不锈钢在自然环境中会自发生成一层氧化膜,离子半径比较小的Cl-对氧化膜具有渗透破坏作用,另外晶界处的析出物也会导致氧化膜不完整,导致试样的腐蚀电位负移0.062 V,腐蚀电流密度增加1.405×10-7 A?cm-2,耐腐蚀性能逐渐降低。当回火时间大于50 h后,耐磨性能的增加已经不足以抵消其耐腐蚀性能下降导致的磨蚀量的增加量。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.71;TG161

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 V.Soundararajan,N.Alagurmurthi,K.Palaniradja;On The Enhancement of Wear Resistance of Hardened Carbon Tool Steel (AISI 1095) With Cryogenic Quenching[J];材料热处理学报;2004年05期

2 ;Computer Aided Design of Heat Treatment for AISI P20_+Ni Mold Steel with Good Machinability[J];材料热处理学报;2004年05期

3 ;EFFECTS OF COPPER ION IMPLANTATION ON ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF AISI420 STAINLESS STEEL[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2005年02期

4 SHIVPURI Raja,闫洪;The Stress Distribution and Thermal Behavior of TiBN and TiBN TiN Coatings in Milling AISI H13 Work Tool Steel[J];Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science;2005年01期

5 ;Simulations of Coarsening Behavior for M_(23)C_6 Carbides in AISI H13 Steel[J];Journal of Materials Science & Technology;2006年02期

6 车建明;任成祖;张书;;Transitions in Wear and Friction of Carbon Fiber Reinforced Copper Matrix Composite Sliding Against AISI-1045 Steel[J];Transactions of Tianjin University;2007年03期

7 左训伟;周澍;陈乃录;廖波;;Timed Quenching Process for Large-Scale AISI 4140 Steel Shaft[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2011年02期

8 Daniel Odoh;Gbadebo Owolabi;Akindele Odeshi;Horace Whitworth;;Shear Band Formation in AISI 4340 Steel Under Dynamic Impact Loads:Modeling and Experiment[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2013年04期

9 李承跃;AISI 410钢的代用品及其强韧性控制[J];机械工程材料;1985年01期

10 李惠琳,赵中平,周晔明,黄维浩;国产AISI403叶片钢的性能与应用[J];机械工程材料;1989年06期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 ;STUDY ON AISI304 SHEET METAL FORMING BY LASER INDUCED THERMAL STRESS AND ITS RESIDUAL STRESS[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年

2 C.S.Wen;T.Fu;H.L.Chan;J.Lu;;Surface Mechanical Attrition Treatment Based Surface Modification of AISI 304 Stainless Steel Tubes[A];Proceedings of the 16th Annual Conference of Hong Kong Society of Theoretical and Applied Mechanics 2012、The 1st Mainland-Hong Kong Youth Forum on Mechanics 2012、The 8th Shanghai-Hong Kong Forum on Mechanics and Its Application 2012[C];2012年

3 Chung-Shing Chang;Kun-Chao Tsai;Wen-Feng Lu;;A Case Study of SCC-induced Failure of AISI 4340 Studs[A];2012年海峡两岸破坏科学/材料试验学术会议论文摘要集[C];2012年

4 庞建超;李守新;王中光;张哲峰;;不同热处理高强度AISI4340钢的超高周疲劳性能研究[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年

5 ;Characterization of Passive Films Formed on As-received and Sensitized AISI 321 Stainless Steel[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

6 赵千水;;本钢高等级石油钻艇用AISI 4145HM钢的研制[A];2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集[C];2010年

7 杨军;盛建华;王立江;;提高AISI409L铁素体不锈钢板坯质量的工艺思考[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 曾;SOBOT是钢铁业实现节能目标的关键[N];中国冶金报;2006年

2 ;AISI：严重关切钢材进口过快增长[N];世界金属导报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 张庆;热处理对AISI 310S不锈钢在不同介质中的腐蚀磨损行为的影响[D];江苏大学;2016年

2 张光志;等离子体基低能氮离子注入AISI 304不锈钢电化学特性研究[D];大连交通大学;2012年

3 赵贝贝;直流脉冲等离子体源渗氮AISI 304不锈钢电化学特性研究[D];大连交通大学;2011年

4 赵丕芬;淬硬AISI 440C不锈钢的车削加工[D];山东大学;2009年

，

本文编号：1150332