高氮奥氏体不锈钢组织结构及韧脆转变机制的研究

发布时间：2021-11-01 11:26

　　高氮奥氏体不锈钢（亦称高氮钢）是一种资源节约型不锈钢,主要利用氮、锰元素来部分或全部代替合金元素镍以获得奥氏体组织。用碳、氮强化的奥氏体钢既可以大幅度提高强度,又不降低室温韧性,同时对钢的耐腐蚀性能也将产生大的影响。高氮奥氏体不锈钢主要作为结构材料使用,该材料在热加工、焊接和低温应用过程中都应该考虑钢中的组织变化情况。由于高氮奥氏体不锈钢中碳、氮含量的特殊性,材料在加工和应用过程中可能会出现第二相的析出与长大及由微观组织变化导致的韧脆转变等问题,从而造成材料的加工性能和使用性能的下降。因此,高氮奥氏体不锈钢的组织稳定性及韧脆转变机制的研究对这类钢的合金设计、热加工、焊接及低温应用等具有十分重要的理论意义和实用价值。本文以在常压下冶炼出的碳+氮含量为0.7%（w_t%）的高氮奥氏体不锈钢为基础进行试验并与不同碳、氮含量的高氮奥氏体不锈钢进行相关对比试验,对高氮奥氏体不锈钢的高温组织稳定性、中温组织稳定性及低温下的韧脆转变行为进行了研究,主要结论包括:（1）高氮奥氏体不锈钢的高温组织受碳、氮原子尤其是氮原子含量的影响较大。在本文设计的合金成分范围内,材料中氮含量在0.7... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

中国不锈钢产量和表观消费量的统计图

图1.12穿晶断裂刻面、滑移带与晶体学之间的关系示意图合金元素对高氮钢的韧性的影响也一直被学界关注。早期的研究表明高氮铬锰镍奥氏体钢中碳含量的增加可以使脆性转变温度升高，而钢中添加锰、镍等元素可以使韧脆转变温度下移[661:锰在低碳钢中能阻止晶粒边界渗碳体膜的形成，并能改善晶粒尺寸，形成细密的类珠光体组织等，所以随锰量的增加，韧一脆转变温度降低;镍是降低钢在低温下变脆的最有效的合金元素，钢中加镍能提高室温韧性，降低韧一脆转变温度和扩大转变温度范围。uggowitzerRJ的研究表明[67]无镍高氮奥氏体不锈钢中表现出韧性向脆性断裂转变，这种现象对普通奥氏体钢并不是共性现象。该材料的韧脆转变温度(DBTT)取决于氮含量，随氮含量的增加韧脆转变温度上升。另有研究表明，除一些合金元素对脆性的影响外，其它微量元素如钢中存在的钙、铝等元素以及硫、磷和硼等元素的偏聚也是脆性断裂的主

表2.1中显示的1#和含量大于0.7%的高氮奥氏体不锈氮奥氏体不锈钢的制备不锈钢采用电炉+AOD炉(18t)常D精炼一模铸~锻造成方坯一再切试验用料由铸态钢锭上切取)。奥氏体不锈钢的制备压冶炼设备，试验材料所需的高氮、“3”、“4”和“5”号)的奥氏体设备如下图2.1所示。材料冶炼mx25mmx550mm方棒，从其上

【参考文献】：
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本文编号：3470030