磷的析出行为对含铌耐候钢组织形貌及冲击性能的影响
发布时间:2017-09-02 02:30
本文关键词:磷的析出行为对含铌耐候钢组织形貌及冲击性能的影响
【摘要】:耐候钢是指含有少量的合金元素,在大气中有良好耐侵蚀性的经济型低合金高强度钢。磷是提高钢材耐大气腐蚀性能最好的合金元素之一,通常当耐候钢中磷的含量达到0.08%~0.15%时,它的耐蚀性能最佳,而磷又是容易偏析,形成“冷脆”的残余元素,定性分析随磷含量增加耐候钢中的偏析行为,以及铌对其影响规律对于开发含铌耐候钢具有一定的理论指导意义。 通过光学显微镜研究不同P含量对耐候钢室温组织及奥氏体组织的影响;利用Oberhoffer试剂侵蚀剂进行P偏析的侵蚀实验;利用光学显微镜研究了P在钢中的宏观偏析行为以及Nb对磷宏观偏析的影响;通过俄歇电子能谱仪研究了俄歇断口表面P的微观偏析行为;通过夏比冲击试验研究了铌对韧脆转变温度的影响。 研究结果表明: 随着P含量的增加(0.014%-0.048%-0.092%-0.153%),奥氏体平均晶粒尺寸明显减小,平均截距由24.4um降低到15.7um;室温组织平均晶粒尺寸在P含量为0.092%时达到最小,平均截距为3.4um;铁素体体积分数呈现出先增大(P为0.092%时,铁素体体积分数为69.92%)后趋于平缓的变化趋势。 随着P含量的增加(0.014%-0.048%-0.092%-0.153%),条带组织逐渐变宽,偏析越严重;在回火时间为2小时条件下,随着回火温度从450℃到600℃时,磷的偏析越来越严重;在回火温度为550℃条件下,随着回火时间从30min到120min,磷的偏析基本无变化;通过俄歇电子能谱仪对4#钢(含P0.153%)低温脆断断口表面观察,发现P在晶界发生了偏析。 在P含量基本保持不变的条件下,当Nb的含量从0增加到0.042%时,钢的韧脆转变温度从-24℃升高到-9.96℃,条带组织逐渐变宽,促进了P的偏析,当Nb的含量继续增加到0.090%时,条带组织基本消失,Nb减弱了P的偏析;
【关键词】:耐候钢 P偏析 铌 韧脆转变温度
【学位授予单位】:内蒙古科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG142.1
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 引言8-9
- 1 文献综述9-23
- 1.1 耐候钢的发展状况及前景9-12
- 1.1.1 国外发展状况9
- 1.1.2 我国发展状况9-10
- 1.1.3 国内外主要发展历程表10
- 1.1.4 技术革新10-11
- 1.1.5 耐候钢的发展前景11-12
- 1.2 耐候钢的化学成分、影响及性能12-15
- 1.2.1 耐候钢的化学成分12
- 1.2.2 耐候钢的性能12-15
- 1.2.3 耐候钢的使用方法15
- 1.3 磷在耐候钢中的作用15-17
- 1.4 其他合金元素在耐候钢中的作用17-18
- 1.5 合金材料偏析理论18-19
- 1.6 影响磷在钢中偏析的因素19-20
- 1.7 常用表面分析技术及应用20-21
- 1.7.1 俄歇电子能谱仪(AES)20
- 1.7.2 其他方法介绍20-21
- 1.8 课题研究的目的及意义21-23
- 2 实验材料与制备方法23-26
- 2.1 实验钢的化学成分23-24
- 2.2 实验内容与方法24-26
- 2.2.1 光学显微镜组织观察24
- 2.2.2 扫描电镜组织观察24
- 2.2.3 AES 俄歇电子能谱仪组织观察24-25
- 2.2.4 冲击试验25-26
- 3 实验结果及分析26-49
- 3.1 磷对耐候钢组织的影响26-32
- 3.1.1 磷对室温组织晶粒尺寸的影响26-27
- 3.1.2 磷对奥氏体晶粒尺寸的影响27-31
- 3.1.3 磷对奥氏体相变的影响31-32
- 3.2 小结32
- 3.3 耐候钢中磷的偏析32-38
- 3.3.1 磷的宏观偏析32-36
- 3.3.2 磷的微观偏析36-38
- 3.4 小结38
- 3.5 铌对耐候钢韧脆转变温度的影响38-48
- 3.5.1 冲击微观断口分析40-43
- 3.5.2 韧脆转变温度的计算43-46
- 3.5.3 铌对韧脆转变温度的影响分析46-48
- 3.6 小结48-49
- 结论49-50
- 参考文献50-54
- 致谢54
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 于敬敦,吴幼林,崔秀岭,,张陆;08CuPVRE钢耐大气腐蚀的机理[J];中国腐蚀与防护学报;1994年01期
本文编号:775871
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