430、444不锈钢高温物理性能及力学性能研究
发布时间：2021-03-08 23:19
430、444不锈钢作为铁素体不锈钢的代表钢种,被大量应用于耐热器具及水箱板的生产制造中。为了更好的提高其在连铸生产过程中的表面质量,减少裂纹的产生,本课题通过综合热分析仪、德国L78淬火热膨胀仪、耐驰LFA激光导热仪和Gleeble-1500D热/力模拟试验机对两不锈钢的高温物理性能及高温力学性能进行了详细的测试,获得其热容、膨胀特性、导热性、强度、塑性和蠕变特性与温度的变化的关系。通过热容曲线发现430不锈钢在685℃左右会产生一个峰值,但是总体看,比热容随温度的上升而增大,在1 374℃达到最大值随后开始下降;444不锈钢在650℃左右产生一个峰值,从室温到1 099℃总体随温度上升而增大,在1 099℃达到最大值随后开始下降。430不锈钢的工程膨胀系数从室温到650℃区间变化比较平缓,在此后温度区间工程膨胀系数在升温阶段随温度增加而急剧减小,降温阶段急剧增加;444不锈钢的工程膨胀系数从室温到600℃区间变化比较平缓,在此后温度区间工程膨胀系数在升温阶段随温度增加而急剧减小,降温阶段急剧增加。两不锈钢的抗拉强度和屈服强度都随着温度的增高而降低,在超过1 200℃时均小于20 M...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连铸机部件示意图[11]
内蒙古科技大学硕士学位论文-11-元素含量结果，通过对比表明430、444两种不锈钢的各个化学元素含量与标准值比较都在合理范围之内，即两个钢种的测试对象都是可靠的。实验方法：试样加工成铁屑状，便于溶解，将加工后的试样用去离子水清洗干净后放在干燥炉中充分干燥，各准确称取0.1g放置于100ml的容量瓶中；将盐酸与硝酸以3:1的比例配置成王水，取40ml后分20ml平均倒入盛有试样的两容量瓶中，封盖将容量瓶放到加热板低温加热至试样溶解，待试样完全溶解后升高温度煮沸溶液，以去除溶液内含有的各种氮氧化物。煮沸后冷却加去离子水，将溶解的两不锈钢试样溶液稀释至刻度线。本实验选用标准钢样绘制工作曲线，取标准钢样按试样的处理方法配置标准溶液，按照实验条件对仪器进行参数设定，采集标准溶液，拟合标准曲线，测试使得曲线相关性系数不小于0.99。表2.4测试的主要化学元素含量/%钢种CNMnPSSiCrAlMo4300.0630.0330.2380.0020.0030.57117.3230.0020.0034440.0080.0150.2870.0260.0280.45419.2450.0032.002图2.1电感耦合等离子体发射光谱仪
内蒙古科技大学硕士学位论文-14-实验方法：（1）实验仪器为综合热分析仪，如图2.2。先准备两个空坩埚放在实验支架上，按照实验设定的升温速率升温后获得基准线；然后对试样进行简单称重，选用与试样质量相近的蓝宝石标样放入试样坩埚内，按照相同的升温速率进行升温，记录其真实信号；最后把试样放入试样坩埚内进行详细称重，待质量显示稳定后按照与前步相同的升温速度对试样加热，通过计算机软件系统记录在实验过程中的信号值D。在整个实验过程中，实验仪器通氩气对坩埚及试样进行保护，防止在加热过程中发生氧化反应影响实验的准确性。（2）两钢种试样加工成铁屑，如图2.3，并进行充分清洗。坩埚选用氧化铝坩埚。本次测试选用的升温速率为10℃/min，测试温度范围为室温到1500℃。本实验的测试标准为GB/T1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析实验方法。图2.2综合热分析仪图2.3加工后的试样2.2.2高温膨胀实验实验原理：在其他条件不变的情况下，当温度升高时，物体的体积会随之增加，相反，当温度降低时，物体的体积会随之减小，这是物体的热胀冷缩现象。在实际连铸生产过程中，连铸坯处在一直降温的状态，其体积会产生收缩，若温度下降较快时会在某些位置产生应力集中现象，从而导致裂纹的产生，所以研究不锈钢的膨胀性能对
【参考文献】：
期刊论文
[1]连铸坯内部裂纹缺陷的检验和分析[J]. 许庆太,杨撷光,吴春雷,马艳铭,孙中强. 连铸. 2015(05)
[2]材料比热容测试国内外试验方法比较[J]. 张红菊,李璞,郝雪龙,张东晖,王福生. 理化检验(物理分册). 2014(10)
[3]激光闪射法测量双层材料导热系数的实验探索[J]. 唐云杰,陈蓓. 印制电路信息. 2013(05)
[4]高强度建筑钢屈强比的研究[J]. 余宏伟,王世森,易勋,熊涛,李德发. 云南冶金. 2012(04)
[5]AISI430不锈钢的高温氧化行为研究[J]. 张寿禄,秦丽雁,李俊虎. 物理测试. 2011(03)
[6]超超临界锅炉管道用T92/P92钢蠕变性能[J]. 戴长清,田富强,轩福贞. 压力容器. 2010(03)
[7]板坯连铸机结构设计[J]. 张亚东,毛敬华,罗利华. 中国重型装备. 2009(03)
[8]12Cr1MoV连铸钢坯高温力学性能研究[J]. 康丽,王洋,王恩刚,赫冀成. 东北大学学报(自然科学版). 2007(10)
[9]Simulation of Fluid Flow, Heat Transfer and Micro-Segregation in Twin-roll Strip Casting of Stainless Steel[J]. Xiaoming ZHANG, Zhengyi JIANG, Xianghua LIU and Guodong WANG State Key Laboratory of Rolling Technology and Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China. Journal of Materials Science & Technology. 2006(03)
[10]CSP板坯（Q235B）高温力学性能试验研究[J]. 吴光亮,孙彦辉,周春泉,蔡开科,李正邦. 钢铁. 2006(05)
硕士论文
[1]含铌钢异型坯连铸二冷制度的研究[D]. 王志成.东北大学 2014
[2]两种不锈钢的高温相变及热物理性能的研究[D]. 居春艳.兰州理工大学 2009
[3]连铸板坯高温力学性能研究及二冷工艺制度分析[D]. 高兴健.重庆大学 2009
[4]连铸结晶器振动装置在线监测系统的研究与设计[D]. 陆哲时.浙江大学 2005
本文编号：3071833
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连铸机部件示意图[11]
内蒙古科技大学硕士学位论文-11-元素含量结果，通过对比表明430、444两种不锈钢的各个化学元素含量与标准值比较都在合理范围之内，即两个钢种的测试对象都是可靠的。实验方法：试样加工成铁屑状，便于溶解，将加工后的试样用去离子水清洗干净后放在干燥炉中充分干燥，各准确称取0.1g放置于100ml的容量瓶中；将盐酸与硝酸以3:1的比例配置成王水，取40ml后分20ml平均倒入盛有试样的两容量瓶中，封盖将容量瓶放到加热板低温加热至试样溶解，待试样完全溶解后升高温度煮沸溶液，以去除溶液内含有的各种氮氧化物。煮沸后冷却加去离子水，将溶解的两不锈钢试样溶液稀释至刻度线。本实验选用标准钢样绘制工作曲线，取标准钢样按试样的处理方法配置标准溶液，按照实验条件对仪器进行参数设定，采集标准溶液，拟合标准曲线，测试使得曲线相关性系数不小于0.99。表2.4测试的主要化学元素含量/%钢种CNMnPSSiCrAlMo4300.0630.0330.2380.0020.0030.57117.3230.0020.0034440.0080.0150.2870.0260.0280.45419.2450.0032.002图2.1电感耦合等离子体发射光谱仪
内蒙古科技大学硕士学位论文-14-实验方法：（1）实验仪器为综合热分析仪，如图2.2。先准备两个空坩埚放在实验支架上，按照实验设定的升温速率升温后获得基准线；然后对试样进行简单称重，选用与试样质量相近的蓝宝石标样放入试样坩埚内，按照相同的升温速率进行升温，记录其真实信号；最后把试样放入试样坩埚内进行详细称重，待质量显示稳定后按照与前步相同的升温速度对试样加热，通过计算机软件系统记录在实验过程中的信号值D。在整个实验过程中，实验仪器通氩气对坩埚及试样进行保护，防止在加热过程中发生氧化反应影响实验的准确性。（2）两钢种试样加工成铁屑，如图2.3，并进行充分清洗。坩埚选用氧化铝坩埚。本次测试选用的升温速率为10℃/min，测试温度范围为室温到1500℃。本实验的测试标准为GB/T1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析实验方法。图2.2综合热分析仪图2.3加工后的试样2.2.2高温膨胀实验实验原理：在其他条件不变的情况下，当温度升高时，物体的体积会随之增加，相反，当温度降低时，物体的体积会随之减小，这是物体的热胀冷缩现象。在实际连铸生产过程中，连铸坯处在一直降温的状态，其体积会产生收缩，若温度下降较快时会在某些位置产生应力集中现象，从而导致裂纹的产生，所以研究不锈钢的膨胀性能对
【参考文献】：
期刊论文
[1]连铸坯内部裂纹缺陷的检验和分析[J]. 许庆太,杨撷光,吴春雷,马艳铭,孙中强. 连铸. 2015(05)
[2]材料比热容测试国内外试验方法比较[J]. 张红菊,李璞,郝雪龙,张东晖,王福生. 理化检验(物理分册). 2014(10)
[3]激光闪射法测量双层材料导热系数的实验探索[J]. 唐云杰,陈蓓. 印制电路信息. 2013(05)
[4]高强度建筑钢屈强比的研究[J]. 余宏伟,王世森,易勋,熊涛,李德发. 云南冶金. 2012(04)
[5]AISI430不锈钢的高温氧化行为研究[J]. 张寿禄,秦丽雁,李俊虎. 物理测试. 2011(03)
[6]超超临界锅炉管道用T92/P92钢蠕变性能[J]. 戴长清,田富强,轩福贞. 压力容器. 2010(03)
[7]板坯连铸机结构设计[J]. 张亚东,毛敬华,罗利华. 中国重型装备. 2009(03)
[8]12Cr1MoV连铸钢坯高温力学性能研究[J]. 康丽,王洋,王恩刚,赫冀成. 东北大学学报(自然科学版). 2007(10)
[9]Simulation of Fluid Flow, Heat Transfer and Micro-Segregation in Twin-roll Strip Casting of Stainless Steel[J]. Xiaoming ZHANG, Zhengyi JIANG, Xianghua LIU and Guodong WANG State Key Laboratory of Rolling Technology and Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China. Journal of Materials Science & Technology. 2006(03)
[10]CSP板坯（Q235B）高温力学性能试验研究[J]. 吴光亮,孙彦辉,周春泉,蔡开科,李正邦. 钢铁. 2006(05)
硕士论文
[1]含铌钢异型坯连铸二冷制度的研究[D]. 王志成.东北大学 2014
[2]两种不锈钢的高温相变及热物理性能的研究[D]. 居春艳.兰州理工大学 2009
[3]连铸板坯高温力学性能研究及二冷工艺制度分析[D]. 高兴健.重庆大学 2009
[4]连铸结晶器振动装置在线监测系统的研究与设计[D]. 陆哲时.浙江大学 2005
本文编号：3071833
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