改性纳米SiC粉体强化铸造奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性能的研究

发布时间：2020-09-25 21:33

　　本文在生产条件下采用冲入法制备改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢材料,研究了纳米SiC粉体对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响及其作用机理。试验用的纳米SiC粉体预先经过表面改性处理,粒径为20-80nm。在细化晶粒方面,其作用机理与孕育剂相类似,但与常规孕育剂不同的是,该纳米SiC粉体与飞速发展的纳米技术相结合,相同质量的改性纳米SiC粉体,能够提供更多的结晶核心,从而以微量的纳米SiC粉体便能明显地细化铸造不锈钢的组织,提高其性能。对自然冷却后得到的不同纳米SiC粉体含量的不锈钢试样进行固溶处理。采用金相检验、布氏硬度检测、拉伸试验、冲击试验、化学浸泡试验、电化学分析等方法检测了不锈钢的晶粒组织、力学性能和耐腐蚀性能,并进一步讨论了不同纳米SiC粉体加入量对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究结果表明:经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化,力学性能、耐点蚀性能和耐晶间腐蚀性能均得到有效提高,当纳米SiC粉体加入量为0.1%时,不锈钢的延伸率和断面收缩率分别提高了10.69%和12.30%,硬度、抗拉强度和冲击韧性分别提高了6.33%、4.70%和19.97%,点蚀速率和晶间腐蚀速率分别降低了16.05%和42.39%;断口分析结果表明:经强韧化处理后,不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂;极化曲线表明:当纳米SiC粉体含量为0.1%时,不锈钢的电极电位提高了3倍;能谱分析结果表明,经强化处理后,不锈钢的铬成分偏析减轻,有效改善了晶界等易发生点蚀和晶间腐蚀部位的贫铬现象。该纳米粉体强韧化技术水平先进,设备工艺简单,操作方便,附加值高,能有效提高不锈钢的综合性能,降低能源消耗,可在铸件的生产中广泛应用,并能实现绿色生产和可持续发展。
【学位单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TB383.1;TG142.71
【部分图文】：

示意图,拉伸试样,示意图,试样

图 1.1 拉伸试样示意图Fig. 1.1 Schematic drawing of tensile sample评定方法衡量的不锈钢的塑性和强度的计算方法如下[46]：度 σb，单位 Mpa。σb=P/A0(1.1)P 为所加载荷，A0为试样原始截面积。 δ。100%0×Δ=llδ(1.2)拉断前后试样最大伸长量（mm），L0为试样原标距长度(m缩率 ψ。100%0×Δ=SSψ(1.3)拉断前后试样缩颈处截面积最大缩减量(mm2)，S

冲击试样,尺寸图

12试样规定以梅氏试样作为标准试样，其尺寸(毫米)及建议的加工光洁度如图1.2所示：图 1.2 冲击试样尺寸图Fig. 1.2 Dimensional drawing of tensile sample(2) 冲击试验评定方法冲击试验衡量的不锈钢的韧性的计算方法如下[43]：① 冲击韧性 ak，单位 KJ/m2。ak= AK/F (1.4)其中 AK为冲击吸收功（J），F 为试验前刻槽处的横截面积（m2)。② 冲击断口形貌分析。1.2.4 硬度检测根据试验方法和使用范围的不同硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度等许多种[46]，本检测为布氏硬度，试验用的仪器有HB-3000布氏硬度试验机和读数显微镜。(1) 试样试样为Ф30mm×20mm的半圆柱状试样。(2) 硬度评定方法① 布氏硬度：HB=P/F。式中P为所加载荷，F为压痕的表面积。② 在实际应用中，通常直接测量压坑的直径，并根据负荷P和钢球直径D?

S型,研磨方法,去油,试验容器

皮采用研磨方法除去。顺序进行研磨。研磨时要避免发热。最后用用游标卡尺测量尺寸，然后用丙酮去油，最定的优级纯盐酸和去离子水配制成0.05mol析纯三氯化铁（FeCl3·6H2O）100g溶入900m铁溶液。烧杯等作为试验容器。玻璃制成，使试样在试验溶液中保持水平，试样的接触面积。锅进行加热保温(如图1.3)。

【引证文献】