金属材料显微组织与声参量关系研究

发布时间：2017-12-05 18:18

本文关键词：金属材料显微组织与声参量关系研究

【摘要】：马氏体不锈钢的主要合金元素是铬和碳,是一种既耐腐蚀又能通过热处理强化的不锈钢。它具有较好的力学性能(高的强度、硬度及耐磨性)和耐蚀性,是机械工业中广泛使用的钢种。在高温环境下服役的部件,晶粒会不断长大,出现蠕变损伤,力学性能降低。在腐蚀环境中工作的部件,腐蚀介质会腐蚀工件。为了保证设备正常运转,必须对工件显微组织结构定期检测。金相法是有损检测中最常用的显微组织检测方法,由于它具有破坏性,工序复杂、检测周期长,不适合在役工件检测。本文针对马氏体不锈钢显微组织特点,利用声速和声衰减系数这两个可测的特征参量,建立了声速和声衰减系数与显微组织之间的联系。本文根据材料学和超声学的要求对试样的尺寸进行了计算选择,之后通过热处理手段获取试样金相组织,并应用JX-金相分析软件对试样平均晶粒尺寸和铁素体含量等进行了分析计算,最后利用声速法、超声衰减法对试样显微组织进行超声评价研究,建立了马氏体不锈钢组织和超声特征量的联系。结果表明：(1)热处理温度是影响声速和声衰减系数变化的主要原因,在不同的热处理温度点上,声速和声衰减系数是不同的。(2)对于未达到相变温度的材料组织形态,称为无应力状态,超声声速仅与铁素体含量有关,铁素体含量越高,声速越大；对于已达到相变温度的材料组织形态,称为有内应力状态,超声声速与铁素体含量、内应力和平均晶粒尺寸均有关,铁素体含量越低、内应力越大、平均晶粒尺寸越大,声速越小。(3)热处理温度较低时,导致衰减系数不同的主要因素可能是第二相颗粒致密度,也就是散射体的数量；热处理温度较高时,导致衰减系数不同的主要因素可能是第二相颗粒致密度、平均晶粒尺寸和不同基体的粘滞阻抗。本论文的研究成果实现了超声无损评价马氏体不锈钢显微组织,为超声辨识马氏体不锈钢材料提供了理论依据,对在线检测马氏体不锈钢设备有实用价值。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.71

【参考文献】

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