马氏体耐热不锈钢析出相的热力学/动力学计算和优化研究
发布时间：2021-07-16 13:48
本文将高通量材料模拟计算方法和实验研究相结合,研究了一种用于发动机关键部件的马氏体耐热不锈钢。通过开展650℃长期时效对试验钢组织和性能影响的试验研究,分析了试验钢中析出相对组织、性能的影响规律和析出相长大规律,结合基于Thermo-Calc的热力学计算,以及基于DICTRA的析出相长大动力学模拟,进行成分优化研究,并将成分优化前后的析出相粗化模拟结果作了对比研究。得到如下结果:试验钢热处理后的组织为板条马氏体,含有少量的δ铁素体。时效处理后,发生组织回复、马氏体板条宽化和析出相的粗化。热处理后组织中的析出相主要为M23C6和MX,时效过程中析出Laves相。热力学计算得到的析出相类型与试验钢XRD定性结果一致,且热力学计算结果表明时效过程中σ相的析出与Cr元素在晶界上的偏聚有关。主要受析出相粗化和组织回复共同作用的影响,材料的强度和硬度在500h时效时间内下降较快;延长时效时间,由于硬脆的σ相的大量析出,强度和硬度的缓慢下降。主要受Laves相粗化和链状分布的M23C6的影响,冲击吸收能量在100...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料基因组计划框架
引起材料蠕变性能的降低，且发现在 Z 相析出所必须的元素。由于 Z 相在早期蠕变用有利于提高材料蠕变性能，但随着蠕变时间布的纳米相 MX 大量减少，在 Z 相析出长大和响下，材料蠕变强度迅速下降。Kyu-Ho Lee[49]形成和高铬钢蠕变强度的影响，结果显示少提高材料的短期蠕变性能，但增加 Nb 含量会降和断裂寿命，这与添加 Nb 会促进 Z 相的析出其颗粒间距大于 M23C6和 Laves 相，在应力作用，易成为蠕变孔洞的形核点[34,37]。此外，Z 相，促进 Z 相附近 M23C6的长大。因此，耐热钢能和蠕变寿命的影响远高于 M23C6和 Laves 相时间受材料使用温度、应力和 Z 相形成元素含形核机理及对材料蠕变性能的影响仍在进一步
图 1.3 Z 相的形成过程[47]Fig.1.3 Formation process of Z phase文的研究目的及意义文将试验研究和材料模拟计算方法相结合，推动材料大数据技术在特用，进行新型 650 ℃马氏体耐热不锈钢ЭП866 的研究，并为该钢的论支持。通过分析试验钢在 650 ℃长期时效过程中组织和析出相的变影响，结合高通量模拟计算，建立成分-组织之间的定量关系，进行现了钢中析出相的定量优化。动力学计算用于析出相的粗化模拟，果作对比，验证了模拟计算结果的可靠性，将成分优化前后析出相粗作了对比研究，实现了析出相长大过程的优化控制，为验证成分优化性提供支持，也为验证将模拟计算方法用于材料研究的准确性和高效主要研究内容如下： 2 章主要介绍试验材料、设备与方法和模拟软件。 3 章主要研究了长期时效对ЭП866 钢组织和性能的影响，并分析了
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于材料基因组计划的计算和数据方法[J]. 杨小渝,任杰,王娟,赵旭山,王宗国,宋健龙. 科技导报. 2016(24)
[2]“基于材料基因组的全固态锂离子电池研究”获国家立项[J]. 林海,林原,潘锋. 储能科学与技术. 2016(06)
[3]加快材料基因组工程信息化基础设施的建设[J]. 杨小渝. 科技导报. 2016(08)
[4]高铬钢蠕变析出相变化分析概述[J]. 余涛,刘新宝,郝巧娥,赵彩丽. 金属世界. 2016(02)
[5]马氏体耐热钢中Laves相的析出行为[J]. 刘鸿国,李生志,熊伟,董显平,单爱党. 材料热处理学报. 2015(09)
[6]Co、B对新型铁素体耐热钢组织和性能的影响[J]. 刘越,马煜林,郭浩,刘春明. 材料导报. 2015(13)
[7]材料基因组——材料研发新模式[J]. 汪洪,向勇,项晓东,陈立泉. 科技导报. 2015(10)
[8]我国材料基因组发展及其研究基地建设的思考与探索[J]. 张金仓,张文清. 科技导报. 2015(10)
[9]热力学计算在新型热强耐蚀钢设计中的应用[J]. 苗伟,李国利,陈晓红,杨鑫,于芳. 宇航材料工艺. 2015(01)
[10]材料基因组计划及其实施进展研究[J]. 刘俊聪,王丹勇,李树虎,陈以蔚,魏化震. 情报杂志. 2015(01)
本文编号：3287129
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料基因组计划框架
引起材料蠕变性能的降低，且发现在 Z 相析出所必须的元素。由于 Z 相在早期蠕变用有利于提高材料蠕变性能，但随着蠕变时间布的纳米相 MX 大量减少，在 Z 相析出长大和响下，材料蠕变强度迅速下降。Kyu-Ho Lee[49]形成和高铬钢蠕变强度的影响，结果显示少提高材料的短期蠕变性能，但增加 Nb 含量会降和断裂寿命，这与添加 Nb 会促进 Z 相的析出其颗粒间距大于 M23C6和 Laves 相，在应力作用，易成为蠕变孔洞的形核点[34,37]。此外，Z 相，促进 Z 相附近 M23C6的长大。因此，耐热钢能和蠕变寿命的影响远高于 M23C6和 Laves 相时间受材料使用温度、应力和 Z 相形成元素含形核机理及对材料蠕变性能的影响仍在进一步
图 1.3 Z 相的形成过程[47]Fig.1.3 Formation process of Z phase文的研究目的及意义文将试验研究和材料模拟计算方法相结合，推动材料大数据技术在特用，进行新型 650 ℃马氏体耐热不锈钢ЭП866 的研究，并为该钢的论支持。通过分析试验钢在 650 ℃长期时效过程中组织和析出相的变影响，结合高通量模拟计算，建立成分-组织之间的定量关系，进行现了钢中析出相的定量优化。动力学计算用于析出相的粗化模拟，果作对比，验证了模拟计算结果的可靠性，将成分优化前后析出相粗作了对比研究，实现了析出相长大过程的优化控制，为验证成分优化性提供支持，也为验证将模拟计算方法用于材料研究的准确性和高效主要研究内容如下： 2 章主要介绍试验材料、设备与方法和模拟软件。 3 章主要研究了长期时效对ЭП866 钢组织和性能的影响，并分析了
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于材料基因组计划的计算和数据方法[J]. 杨小渝,任杰,王娟,赵旭山,王宗国,宋健龙. 科技导报. 2016(24)
[2]“基于材料基因组的全固态锂离子电池研究”获国家立项[J]. 林海,林原,潘锋. 储能科学与技术. 2016(06)
[3]加快材料基因组工程信息化基础设施的建设[J]. 杨小渝. 科技导报. 2016(08)
[4]高铬钢蠕变析出相变化分析概述[J]. 余涛,刘新宝,郝巧娥,赵彩丽. 金属世界. 2016(02)
[5]马氏体耐热钢中Laves相的析出行为[J]. 刘鸿国,李生志,熊伟,董显平,单爱党. 材料热处理学报. 2015(09)
[6]Co、B对新型铁素体耐热钢组织和性能的影响[J]. 刘越,马煜林,郭浩,刘春明. 材料导报. 2015(13)
[7]材料基因组——材料研发新模式[J]. 汪洪,向勇,项晓东,陈立泉. 科技导报. 2015(10)
[8]我国材料基因组发展及其研究基地建设的思考与探索[J]. 张金仓,张文清. 科技导报. 2015(10)
[9]热力学计算在新型热强耐蚀钢设计中的应用[J]. 苗伟,李国利,陈晓红,杨鑫,于芳. 宇航材料工艺. 2015(01)
[10]材料基因组计划及其实施进展研究[J]. 刘俊聪,王丹勇,李树虎,陈以蔚,魏化震. 情报杂志. 2015(01)
本文编号：3287129
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