稀土Ce对2Cr13不锈钢组织和性能的影响
发布时间：2023-10-13 17:51
不锈钢作为一种钢铁材料,具有耐腐蚀、强度高、寿命周期成本低等一系列优点,其结构件在工业设施、水工业等方面已获得了日益广泛的应用。但是我国在研究建筑业、汽车运输业及环保领域用不锈钢这些方面尚处于起步阶段,市场发展空间较大,与国外发达国家相比有很大差距,而这些领域用不锈钢不仅要求具有良好的耐腐蚀性能,还同时要求有较高的强度和韧性,对于综合性能的提高稀土能起关键作用。因此,充分挖掘稀土在不锈钢中的潜力,加速开发稀土不锈钢新材料对社会经济的可持续发展有着重要的意义。 本文采用金相观察、x射线能谱、扫描电子显微镜、显微硬度、拉伸性能、冲击韧性等分析手段,系统地研究了稀土元素Ce对目前应用较广泛的2Cr13不锈钢显微组织和力学性能的影响,通过实验与分析,得出以下结论: 1)稀土Ce的加入可同时起到脱氧、脱硫的作用,当稀土固溶量达到0.042%时,O从0.007%下降到了0.0016%,S从0.018%下降到了0.0071%,说明稀土Ce处理钢液具有较强的净化能力。 2)稀土Ce一方面改变了钢中夹杂物的形态,使夹杂物由不规则状逐渐过渡到球状;另一方面能有效的控制夹杂物的大小,使其平均颗粒直径变小,起...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 文献综述
1.1 稀土在钢中的作用
1.1.1 稀土元素的性质
1.1.2 稀土在钢中的作用机理
1.1.2.1 净化作用
1.1.2.2 变质作用
1.1.2.3 微合金化作用
1.1.3 稀土对钢机械性能的影响
1.1.3.1 提高钢的抗疲劳性
1.1.3.2 提高钢的耐磨性
1.1.3.3 提高钢的强韧性
1.2 钢中稀土的加入方法
1.3 我国稀土钢研究的最新进展
1.4 我国稀土处理钢的前景展望
1.5 2CR13 不锈钢
1.5.1 2Cr13 不锈钢的定义
1.5.2 2Cr13 不锈钢中的夹杂物
1.5.3 2Cr13 不锈钢的力学性质
1.5.4 2Cr13 不锈钢的耐蚀性
1.5.5 2Cr13 不锈钢应用中出现的问题
1.6 课题研究的内容与方法
2 实验方案
2.1 材料的准备
2.2 稀土加入量的确定
2.3 实验钢的冶炼
2.3.1 冶炼步骤
2.4 实验钢的轧制
2.5 实验方案设计
2.5.1 钢中稀土固溶量的测定
2.5.2 稀土变质夹杂物的实验研究
2.5.2.1 夹杂物试样的选取和制备
2.5.2.2 夹杂物的定性分析
2.5.3 稀土对不锈钢CCT 曲线的影响
2.5.3.1 不锈钢CCT 曲线试样的制备
2.5.3.2 测定不锈钢CCT 曲线的实验方法
2.5.3.3 测定CCT 曲线的实验设备
2.5.3.4 不锈钢相变点和CCT 曲线的测定
2.5.4 稀土对不锈钢显微组织的影响
2.5.5 稀土对不锈钢力学性能的影响
2.5.5.1 不锈钢显微硬度测试
2.5.5.2 不锈钢高温拉伸实验
2.5.5.3 不锈钢冲击实验
3 实验结果与分析
3.1 稀土CE 对钢液的净化作用
3.1.1 稀土Ce 净化钢液的热力学分析
3.1.2 小结
3.2 稀土CE 对钢中夹杂物的变质效果
3.2.1 变质前的夹杂物形貌分析
3.2.2 变质前后夹杂物的形貌组成分析
3.2.2.1 稀土对硫化物夹杂的影响
3.2.2.2 稀土对Al2O3夹杂的影响
3.2.2.3 稀土对硅酸盐夹杂的影响
3.2.3 夹杂物级别鉴定及尺寸大小的测定
3.2.3.1 夹杂物级别鉴定
3.2.3.2 夹杂物尺寸大小的测定
3.2.4 小结
3.3 稀土CE 对不锈钢CCT 曲线的影响分析
3.3.1 CCT 曲线的绘制及实验结果
3.3.1.1 CCT 曲线的绘制
3.3.1.2 CCT 曲线实验结果
3.3.2 CCT 曲线实验结果讨论
3.3.2.1 稀土在钢中的固溶度是微合金化作用的前提
3.3.2.2 稀土增加了过冷奥氏体的稳定性，使CCT 曲线右移
3.3.2.3 稀土降低不锈钢的临界点
3.3.2.4 稀土对不同冷速下转变产物的影响
3.3.2.5 稀土抑制了碳化物析出倾向
3.3.3 小结
3.4 稀土CE 对不锈钢热处理后显微组织的影响
3.4.1 稀土对钢淬火后马氏体组织的影响
3.4.2 稀土对钢调质处理后显微组织的影响
3.4.3 小结
3.5 稀土CE 对不锈钢力学性能的影响
3.5.1 稀土对钢热处理后显微组织硬度的影响
3.5.2 稀土对钢高温拉伸性能的影响
3.5.2.1 高温拉伸实验结果
3.5.2.2 不锈钢强化机理分析
3.5.2.3 高温拉伸实验断口形貌分析
3.5.2.4 不锈钢断裂机理分析
3.5.3 稀土对钢冲击性能的影响
3.5.3.1 冲击实验结果
3.5.3.2 冲击实验断口形貌分析
3.5.4 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3853607
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 文献综述
1.1 稀土在钢中的作用
1.1.1 稀土元素的性质
1.1.2 稀土在钢中的作用机理
1.1.2.1 净化作用
1.1.2.2 变质作用
1.1.2.3 微合金化作用
1.1.3 稀土对钢机械性能的影响
1.1.3.1 提高钢的抗疲劳性
1.1.3.2 提高钢的耐磨性
1.1.3.3 提高钢的强韧性
1.2 钢中稀土的加入方法
1.3 我国稀土钢研究的最新进展
1.4 我国稀土处理钢的前景展望
1.5 2CR13 不锈钢
1.5.1 2Cr13 不锈钢的定义
1.5.2 2Cr13 不锈钢中的夹杂物
1.5.3 2Cr13 不锈钢的力学性质
1.5.4 2Cr13 不锈钢的耐蚀性
1.5.5 2Cr13 不锈钢应用中出现的问题
1.6 课题研究的内容与方法
2 实验方案
2.1 材料的准备
2.2 稀土加入量的确定
2.3 实验钢的冶炼
2.3.1 冶炼步骤
2.4 实验钢的轧制
2.5 实验方案设计
2.5.1 钢中稀土固溶量的测定
2.5.2 稀土变质夹杂物的实验研究
2.5.2.1 夹杂物试样的选取和制备
2.5.2.2 夹杂物的定性分析
2.5.3 稀土对不锈钢CCT 曲线的影响
2.5.3.1 不锈钢CCT 曲线试样的制备
2.5.3.2 测定不锈钢CCT 曲线的实验方法
2.5.3.3 测定CCT 曲线的实验设备
2.5.3.4 不锈钢相变点和CCT 曲线的测定
2.5.4 稀土对不锈钢显微组织的影响
2.5.5 稀土对不锈钢力学性能的影响
2.5.5.1 不锈钢显微硬度测试
2.5.5.2 不锈钢高温拉伸实验
2.5.5.3 不锈钢冲击实验
3 实验结果与分析
3.1 稀土CE 对钢液的净化作用
3.1.1 稀土Ce 净化钢液的热力学分析
3.1.2 小结
3.2 稀土CE 对钢中夹杂物的变质效果
3.2.1 变质前的夹杂物形貌分析
3.2.2 变质前后夹杂物的形貌组成分析
3.2.2.1 稀土对硫化物夹杂的影响
3.2.2.2 稀土对Al2O3夹杂的影响
3.2.2.3 稀土对硅酸盐夹杂的影响
3.2.3 夹杂物级别鉴定及尺寸大小的测定
3.2.3.1 夹杂物级别鉴定
3.2.3.2 夹杂物尺寸大小的测定
3.2.4 小结
3.3 稀土CE 对不锈钢CCT 曲线的影响分析
3.3.1 CCT 曲线的绘制及实验结果
3.3.1.1 CCT 曲线的绘制
3.3.1.2 CCT 曲线实验结果
3.3.2 CCT 曲线实验结果讨论
3.3.2.1 稀土在钢中的固溶度是微合金化作用的前提
3.3.2.2 稀土增加了过冷奥氏体的稳定性，使CCT 曲线右移
3.3.2.3 稀土降低不锈钢的临界点
3.3.2.4 稀土对不同冷速下转变产物的影响
3.3.2.5 稀土抑制了碳化物析出倾向
3.3.3 小结
3.4 稀土CE 对不锈钢热处理后显微组织的影响
3.4.1 稀土对钢淬火后马氏体组织的影响
3.4.2 稀土对钢调质处理后显微组织的影响
3.4.3 小结
3.5 稀土CE 对不锈钢力学性能的影响
3.5.1 稀土对钢热处理后显微组织硬度的影响
3.5.2 稀土对钢高温拉伸性能的影响
3.5.2.1 高温拉伸实验结果
3.5.2.2 不锈钢强化机理分析
3.5.2.3 高温拉伸实验断口形貌分析
3.5.2.4 不锈钢断裂机理分析
3.5.3 稀土对钢冲击性能的影响
3.5.3.1 冲击实验结果
3.5.3.2 冲击实验断口形貌分析
3.5.4 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3853607
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3853607.html
