冷轧301不锈钢逆转变的组织与性能研究

发布时间：2017-08-04 10:20

  本文关键词：冷轧301不锈钢逆转变的组织与性能研究

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【摘要】：奥氏体不锈钢具有较好的成形性及优异的耐腐蚀性能,因此作为重要的工程结构材料被广泛应用于生产生活中。但是奥氏体不锈钢绝对强度和硬度偏低,其产品在使用过程中会由于屈服变形而失效,影响产品的使用寿命。目前,细晶强化成为提高奥氏体不锈钢的强度及硬度,改善其产品质量的一种很有效的手段,大变形后逆转变退火处理是获得超细晶结构不锈钢的重要方法,逆转变后不锈钢的性能会对其应用产生较大影响。本文以301奥氏体不锈钢为研究对象,对材料预先冷轧变形90%后,在650℃~850℃温度范围内不同时间保温,使其发生逆转变,获得超细晶结构的不锈钢。主要研究了逆转变过程中,不锈钢的组织演变、强化机理、力学性能及耐腐蚀性能。本文主要研究工作及结论如下:301奥氏体不锈钢经90%冷轧,奥氏体转变为马氏体,马氏体含量为95.4%。通过DSC及Gleeble-3500测定冷轧301不锈钢的逆转变临界温度。逆转变退火后发生相变,马氏体含量减少,奥氏体含量增加,得到细小的奥氏体晶粒,形成超细晶结构;在相同温度下,随着保温时间的增加,奥氏体含量增加,晶粒尺寸增大。逆转变退火后,不锈钢的屈服强度、抗拉强度及硬度增加,伸长率减小,在700℃保温10 min后的试样,显微硬度362 HV,屈服强度为744 MPa,抗拉强度为890 MPa,伸长率为37%,综合力学性能较好,达到了预期的强化目的,主要原因是逆转变过程中晶粒的细化;在相同温度下,随着保温时间的增加,不锈钢的屈服强度、抗拉强度及硬度减小,伸长率增加。通过循环伏安曲线法测定冷轧301不锈钢逆转变后的点蚀电位,逆转变后不锈钢的点蚀电位提高,在750℃保温10 min的试样点蚀电位Eb最高为447 mV,表明逆转变后不锈钢的耐点蚀性能提高。
【关键词】：奥氏体不锈钢 逆转变 显微组织 力学性能 点蚀电位
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.71;TG335.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 奥氏体不锈钢的发展和研究现状10-12
• 1.2.1 奥氏体不锈钢的发展10-11
• 1.2.2 奥氏体不锈钢的研究现状11-12
• 1.3 奥氏体不锈钢中合金元素的的作用12-15
• 1.3.1 主要合金元素的作用12-14
• 1.3.2 其他合金元素的作用14-15
• 1.4 奥氏体不锈钢的强化15-16
• 1.4.1 固溶强化15
• 1.4.2 形变强化15-16
• 1.4.3 相变强化16
• 1.4.4 细晶强化16
• 1.5 冷轧奥氏体不锈钢的逆转变16-17
• 1.6 本文主要研究内容17-18
• 第2章 实验材料与方法18-24
• 2.1 实验材料及实验装置18-19
• 2.1.1 实验材料18
• 2.1.2 实验装置18-19
• 2.1.3 实验用化学试剂19
• 2.2 轧制实验19
• 2.3 逆转变临界点的测定19
• 2.4 逆转变热处理19-20
• 2.5 微观组织结构分析20-21
• 2.5.1 金相分析20-21
• 2.5.2 X射线衍射分析21
• 2.5.3 扫描电镜分析21
• 2.6 性能测试21-24
• 2.6.1 硬度测试21-22
• 2.6.2 拉伸性能测试22
• 2.6.3 腐蚀性能测试22-24
• 第3章 冷轧301不锈钢的逆转变临界点的测定24-27
• 3.1 逆转变临界点的测定24-26
• 3.2 本章小结26-27
• 第4章 冷轧301不锈钢逆转变后的组织结构分析27-42
• 4.1 金相分析27-36
• 4.1.1 固溶态与冷轧态的微观组织27
• 4.1.2 逆转变期间的组织演变27-36
• 4.2 X射线衍射分析36-41
• 4.2.1 马氏体含量的计算36-38
• 4.2.2 逆转变后马氏体含量计算38-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第5章 冷轧301不锈钢逆转变后的性能分析42-56
• 5.1 逆转变后的拉伸性能分析42-48
• 5.1.1 固溶态与冷轧态的拉伸性能42-43
• 5.1.2 逆转变后拉伸性能分析43-48
• 5.2 逆转变后的硬度分析48-50
• 5.2.1 逆转变温度对硬度的影响48-49
• 5.2.2 保温时间对硬度的影响49-50
• 5.3 拉伸断口形貌SEM分析50-53
• 5.3.1 典型断口形貌SEM分析50-51
• 5.3.2 逆转变后断口形貌SEM分析51-53
• 5.4 电化学腐蚀性能分析53-55
• 5.5 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 致谢62

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本文编号：619026