Mo对炼镁还原罐用奥氏体耐热钢组织及性能的影响

发布时间：2023-02-16 17:18

　　中国镁资源储量世界第一,原镁产量约占全球总产量的80%,我国的原镁生产98%以上采用硅热法,还原罐是硅热法生产镁锭过程中的重要部件。罐体的主流材料是奥氏体耐热钢,其寿命短,消耗量大。还原罐在1150¹200℃及抽真空的条件下长期工作,工况恶劣,在服役时会出现氧化皮脱落、疲劳开裂和蠕变失稳,严重影响炼镁行业的经济效益。所以,研究开发出优良性能的奥氏体耐热钢具有重要意义。本文在ZG35Cr26Ni8NRE基础上添加Mo进行成分优化,利用OM、SEM、EDS和XRD、高温蠕变试验机等,分析Mo对还原罐用奥氏体耐热钢的显微组织、常规力学性能、抗热疲劳性能、高温抗氧化性能和高温抗蠕变性能的影响规律。试验结果表明:未添加Mo的耐热钢基体组织为奥氏体,其晶粒尺寸较大,M₂₃C₆、M₇C₃、Cr₂Fe₁₄C和WC等第二相主要分布于晶界,少量分布于晶内。添加Mo后基体组织仍为奥氏体,但晶粒得到细化,并形成了颗粒状的Mo₂C,二者随...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 炼镁还原罐的研究及发展现状
        1.2.1 横式还原罐的结构和工艺研究
        1.2.2 竖式还原罐的结构和工艺研究
    1.3 炼镁还原罐材料的研究
        1.3.1 金属材料炼镁还原罐
        1.3.2 复合材料炼镁还原罐
        1.3.3 非金属材质炼镁还原罐
    1.4 奥氏体耐热钢的研究及发展现状
    1.5 研究内容和意义
    1.6 技术路线
2 试验过程和分析方法
    2.1 材料成分设计
    2.2 试样制备
        2.2.1 试验原材料
        2.2.2 Y型试块的制备
        2.2.3 熔炼浇铸工艺
    2.3 试验性能测试方法
        2.3.1 常规力学性能试验
        2.3.2 高温抗疲劳试验
        2.3.3 高温抗氧化试验
        2.3.4 高温抗蠕变试验
    2.4 显微组织观察及分析
        2.4.1 金相组织观察
        2.4.2 SEM和EDS分析
        2.4.3 XRD分析
3 Mo对奥氏体耐热钢组织和常规力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 化学成分检测结果
    3.3 Mo对奥氏体耐热钢铸态微观组织的影响
        3.3.1 光学显微镜(OM)观察
        3.3.2 SEM、EDS和XRD分析
    3.4 奥氏体耐热钢的常规力学性能
    3.5 本章小结
4 Mo对奥氏体耐热钢抗热疲劳性能的影响
    4.1 引言
        4.1.1 裂纹萌生机制
        4.1.2 裂纹扩展
        4.1.3 热疲劳研究方法
    4.2 Mo含量对热疲劳裂纹的动力学分析
        4.2.1 裂纹长度
        4.2.2 裂纹宽度
    4.3 Mo含量对热疲劳组织的影响
        4.3.1 裂纹宏观观察
        4.3.2 SEM、EDS及XRD分析
    4.4 Mo含量对奥氏体耐热钢热疲裂纹的影响机理分析
    4.5 本章小结
5 Mo对奥氏体耐热钢高温抗氧化性能的影响
    5.1 引言
    5.2 抗氧化级别判定
    5.3 抗氧化试验的动力学分析
    5.4 氧化后的宏观形貌
    5.5 高温氧化后的微观形貌和氧化膜厚度
    5.6 高温氧化膜EDS及XRD分析
    5.7 Mo在耐热钢高温氧化中的作用机理
    5.8 本章小结
6 Mo对奥氏体耐热钢高温抗蠕变性能的影响
    6.1 引言
    6.2 蠕变曲线
    6.3 蠕变后的形貌
        6.3.1 宏观形貌
        6.3.2 微观形貌
    6.4 XRD物相分析
    6.5 Mo在耐热钢高温蠕变中的作用机理分析
    6.6 本章小结
7 结论
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3744182