原位观察法研究低合金钢的贝氏体相变过程

发布时间：2017-09-12 20:16

  本文关键词：原位观察法研究低合金钢的贝氏体相变过程

  更多相关文章： 原位观察 SA508-3钢 贝氏体转变 针状铁素体 氮化物

【摘要】：SA508-3钢是一种低碳低合金钢，它具有优良的强度，冲击韧性，可锻性，焊接性，抗中子辐照性，广泛应用于生产核反应堆压力容器。SA508-3钢中主要是贝氏体组织，而低合金钢连续冷却贝氏体相变过程还不够清楚，本文采用高温共聚焦激光扫描显微镜原位观察SA508-3钢中贝氏体相变过程，研究了氮化物、冷却速度、冷却方式和电脉冲预处理对SA508-3钢连续冷却时贝氏体转变过程的影响。 利用高温共聚焦激光扫描显微镜中的气氛保护在试样表面制备氮化物。结果发现，随着冷却速度的增加，高温下析出氮化物的量和尺寸增加，析出温度逐渐降低。氮化物的析出随冷却方式的改变而变化，，两阶段冷却方式下夹杂物析出密度增加。电脉冲预处理促进了连续冷却时氮化物的长大。以60℃/min和120℃/min的速度冷却，贝氏体的形核位置为氮化物夹杂、奥氏体晶界和已生成的贝氏体铁素体界面。冷速为240℃/min时，氮化物并没有起到诱导贝氏体铁素体形核的作用。以60℃/min、120℃/min、240℃/min的速度冷却，随着温度的降低，贝氏体群和贝氏体束的生长速度逐渐增加，贝氏体群的长大呈稳态生长。在同一温度范围内，随着冷却速度的增加，贝氏体群的长大速度逐渐增加。与正常预处理的试样相比，电脉冲预处理试样的贝氏体转变开始温度提高将近28.3℃，奥氏体晶界对贝氏体铁素体的形核起到重要作用。在同样的温度范围内，与正常预处理试样中晶界形核贝氏体束的层状生长特征相比，在电脉冲预处理试样中晶界形核贝氏体群以协同生长方式生长。电脉冲预处理使贝氏体束的生长速度增加。在相同的温度范围，在正常预处理试样中形核在奥氏体晶界的贝氏体束的生长速度高于氮化物诱导形核贝氏体束的生长速度。
【关键词】：原位观察 SA508-3钢 贝氏体转变 针状铁素体 氮化物
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 SA508-3 钢的发展概况9-12
• 1.1.1 SA508-3 钢的发展需求9-10
• 1.1.2 SA508-3 钢的生产现状10-11
• 1.1.3 合金元素对 SA508-3 钢性能的影响11-12
• 1.2 贝氏体相变机制12-14
• 1.2.1 切变机制12-13
• 1.2.2 扩散机制13
• 1.2.3 中间过渡机制13-14
• 1.2.4 贝氏体相变机制的研究进展14
• 1.3 低碳低合金钢中针状铁素体的形成14-17
• 1.3.1 针状铁素体形成机理14-16
• 1.3.2 影响针状铁素体形成的因素16-17
• 1.4 金属相变过程的原位观察17-18
• 1.4.1 金属凝固过程的原位观察17
• 1.4.2 金属固态相变过程的原位观察17-18
• 1.5 选题目的与研究内容18-19
• 1.5.1 选题目的18
• 1.5.2 研究内容18-19
• 2 实验内容与方法19-25
• 2.1 实验目的19
• 2.2 实验材料与设备19-21
• 2.2.1 实验材料19
• 2.2.2 实验设备19-21
• 2.3 实验方法21-25
• 2.3.1 原位观察试样的制备21
• 2.3.2 试样表面氮化物的制备21-22
• 2.3.3 不同冷速时贝氏体转变过程的原位观察22
• 2.3.4 两阶段冷却时贝氏体转变过程的原位观察22-23
• 2.3.5 电脉冲预处理后贝氏体转变过程的原位观察23
• 2.3.6 贝氏体长大速度的计算23-25
• 3 SA508-3 钢试样表面氮化物的制备25-34
• 3.1 不同冷却速度时氮化物的析出25-29
• 3.2 两阶段冷却时氮化物的析出29
• 3.3 电脉冲预处理对夹杂物析出的影响29-33
• 3.3.1 预处理后的金相组织29-32
• 3.3.2 氮化物的析出32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 低合金钢连续冷却时贝氏体转变过程的原位观察34-60
• 4.1 SA508-3 钢贝氏体转变温度的确定34
• 4.2 冷却速度对贝氏体转变过程的影响34-46
• 4.2.1 冷速为 60 ℃/min 时的贝氏体转变过程34-38
• 4.2.2 冷速为 120 ℃/min 时的贝氏体转变过程38-41
• 4.2.3 冷速为 240 ℃/min 时的贝氏体转变过程41-44
• 4.2.4 冷却速度对贝氏体转变动力学的影响44-45
• 4.2.5 冷却速度对贝氏体转变组织的影响45-46
• 4.3 冷却方式对贝氏体转变的影响46-50
• 4.3.1 两阶段冷却方式对贝氏体形成的影响46-47
• 4.3.2 两阶段冷却方式对贝氏体长大方式的影响47-48
• 4.3.3 两阶段冷却方式对贝氏体长大速度的影响48-50
• 4.4 电脉冲预处理对贝氏体转变过程的影响50-56
• 4.4.1 电脉冲预处理对贝氏体形成的影响50-52
• 4.4.2 电脉冲预处理对贝氏体长大的影响52-53
• 4.4.3 电脉冲预处理对贝氏体转变动力学的影响53-56
• 4.5 夹杂物对贝氏体形核与长大的影响机理56-58
• 4.6 本章小结58-60
• 5 结论60-61
• 参考文献61-63
• 攻读硕士期间发表学术论文情况63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：839304