微量纳米TiC/(TiC+TiB 2 )颗粒调控H13钢的微观组织和力学性能
发布时间：2023-04-20 19:05
钢铁材料作为结构材料广泛应用在大跨度桥梁、长距离油气管道、航空航天设备、大容量存容器、武器装备、精密仪器、超大型船舶和海上钻井平台等方面,对钢铁材料的性能的要求也越来越高,这就需要开发出使用寿命更长、力学性能更高的新型钢铁材料。传统产业的升级和新兴产业的发展使得对高性能钢的需求加大。在这种情况下,开发新型高性能钢和新的强化钢的方法至关重要。纳米颗粒可作为一种增强相加入到金属材料中从而提高金属材料的力学性能,是当前强化金属材料的一种创新性的方法。由于纳米颗粒和钢的比重相差较大,使得将纳米颗粒加入到钢中的难度极大,纳米颗粒容易团聚,在钢中分散不均,比重差大造成纳米颗粒偏聚和上浮等瓶颈难题。解决纳米颗粒强化钢在准备过程中的一系列难题,实现纳米颗粒对钢的组织和性能进行调控,高效强化钢的力学性能,为强化钢材提供一个新的方法和途径,具有显著的现实意义和实际应用价值。本论文通过中间合金作为纳米颗粒的载体制备了纳米颗粒增强H13钢。研究了不同含量单相Ti C纳米颗粒和双相Ti C+Ti B2纳米颗粒强化H13钢的组织演变规律,并揭示了纳米颗粒调控H13钢组织的机制。研究了不同含量单相Ti C纳米颗粒和...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题意义
1.2 钢的传统强化方法
1.2.1 析出强化
1.2.2 热处理强化
1.2.3 合金化强化
1.3 纳米颗粒强化钢
1.3.1 纳米颗粒强化钢的制备方法
1.3.2 纳米颗粒对钢的组织的影响
1.3.3 纳米颗粒对钢的力学性能的影响
1.4 纳米颗粒对钢的凝固组织调控与力学性能强化机制
1.4.1 纳米颗粒对钢的凝固组织调控机制
1.4.2 纳米颗粒对钢的力学性能强化机制
1.5 当前纳米颗粒强化钢研究的不足
1.6 本文研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 材料制备
2.2.1 内生微量纳米颗粒-Al中间合金的制备
2.2.2 纳米颗粒增强H13 钢的制备
2.2.3 纳米颗粒增强H13 钢的热处理
2.3 样品表征
2.3.1 XRD分析
2.3.2 光学显微镜分析
2.3.3 扫描电子显微镜分析
2.4 性能测试
2.4.1 室温拉伸性能
2.4.2 室温冲击韧性
2.4.3 高温摩擦磨损性能测试
2.4.4 磨粒磨损性能测试
2.5 技术路线
第3章 纳米颗粒对H13钢微观组织演变及力学性能的影响规律及作用机制
3.1 引言
3.2 陶瓷颗粒与纳米TiC/Al和 TiC+TiB2/Al中间合金的微观形貌及纳米颗粒在熔体中的分散行为
3.3 纳米颗粒增强H13 钢的微观组织分析
3.4 微量纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的室温拉伸力学性能
3.5 微量纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的冲击韧性
3.6 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的组织调控机制和强韧化机制
3.6.1 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的组织调控机制
3.6.2 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的强韧化机制
3.7 结论
第4章 纳米颗粒强化H13 钢的高温摩擦磨损行为
4.1 引言
4.2 纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为
4.2.1 温度对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.2.2 载荷对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.2.3 转速对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.3 纳米颗粒增强H13 钢与DIEVAR钢的摩擦磨损行为对比分析
4.4 纳米颗粒增强H13 钢的耐磨性提高机制
4.5 本章小结
第5章 纳米颗粒强化H13 钢的室温磨粒磨损行为
5.1 引言
5.2 纳米颗粒增强H13 钢的室温磨粒磨损行为
5.2.1 载荷对纳米颗粒增强H13 钢的磨粒磨损行为影响规律
5.2.2 砂纸目数对纳米颗粒增强H13 钢的磨粒磨损行为影响规律
5.3 纳米颗粒增强H13 钢的室温耐磨粒磨损性能提高机制
5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3795107
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题意义
1.2 钢的传统强化方法
1.2.1 析出强化
1.2.2 热处理强化
1.2.3 合金化强化
1.3 纳米颗粒强化钢
1.3.1 纳米颗粒强化钢的制备方法
1.3.2 纳米颗粒对钢的组织的影响
1.3.3 纳米颗粒对钢的力学性能的影响
1.4 纳米颗粒对钢的凝固组织调控与力学性能强化机制
1.4.1 纳米颗粒对钢的凝固组织调控机制
1.4.2 纳米颗粒对钢的力学性能强化机制
1.5 当前纳米颗粒强化钢研究的不足
1.6 本文研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 材料制备
2.2.1 内生微量纳米颗粒-Al中间合金的制备
2.2.2 纳米颗粒增强H13 钢的制备
2.2.3 纳米颗粒增强H13 钢的热处理
2.3 样品表征
2.3.1 XRD分析
2.3.2 光学显微镜分析
2.3.3 扫描电子显微镜分析
2.4 性能测试
2.4.1 室温拉伸性能
2.4.2 室温冲击韧性
2.4.3 高温摩擦磨损性能测试
2.4.4 磨粒磨损性能测试
2.5 技术路线
第3章 纳米颗粒对H13钢微观组织演变及力学性能的影响规律及作用机制
3.1 引言
3.2 陶瓷颗粒与纳米TiC/Al和 TiC+TiB2/Al中间合金的微观形貌及纳米颗粒在熔体中的分散行为
3.3 纳米颗粒增强H13 钢的微观组织分析
3.4 微量纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的室温拉伸力学性能
3.5 微量纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的冲击韧性
3.6 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的组织调控机制和强韧化机制
3.6.1 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的组织调控机制
3.6.2 纳米陶瓷颗粒强化H13 钢的强韧化机制
3.7 结论
第4章 纳米颗粒强化H13 钢的高温摩擦磨损行为
4.1 引言
4.2 纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为
4.2.1 温度对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.2.2 载荷对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.2.3 转速对纳米颗粒增强H13 钢的摩擦磨损行为影响规律
4.3 纳米颗粒增强H13 钢与DIEVAR钢的摩擦磨损行为对比分析
4.4 纳米颗粒增强H13 钢的耐磨性提高机制
4.5 本章小结
第5章 纳米颗粒强化H13 钢的室温磨粒磨损行为
5.1 引言
5.2 纳米颗粒增强H13 钢的室温磨粒磨损行为
5.2.1 载荷对纳米颗粒增强H13 钢的磨粒磨损行为影响规律
5.2.2 砂纸目数对纳米颗粒增强H13 钢的磨粒磨损行为影响规律
5.3 纳米颗粒增强H13 钢的室温耐磨粒磨损性能提高机制
5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3795107
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