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1、高氮奥氏体不锈钢显微组织及力学性能的研究【摘要】不锈钢自从问世以来就受到人们的青睐,然而不锈钢的生产中需要大量的镍,而世界镍资源储藏量不足以满足人们对不锈钢的需求量。高氮奥氏体不锈钢(以下简称高氮钢)的问世解决了这一问题,它是一种资源节约型不锈钢,利用氮、锰等元素部分取代或完全取代镍来节约镍元素。氮是一种强烈奥氏体稳定化元素,少量的氮即可以达到稳定奥氏体的作用。碳、氮共同作用可以大幅度提高高氮钢强度,对室温的韧性影响不大,并且材料的耐局部腐蚀性有所提高。国内近几年已经开始生产高氮钢,目前生产应用最多的是
2、发电机护环钢Cr18Mn18N。但是高氮钢在生产和应用中发现很多问题,例如氮的加入非常困难,氮对材料韧性的影响,高氮奥氏体不锈钢中温敏化,高温析出第二相,以及低温出现的韧脆转变现象等。本文将针对高氮钢铸锭组织性能、高温热塑性、第二相析出规律做系统的研究,另外探索了高氮钢低温韧脆转变现象。研究结果表明：1.Cr-Mn-N系高氮钢铸锭晶粒粗大,认为是Mn含量过高,C、N原子扩散速度快导致高温下晶粒长大迅速。感应炉熔炼铸锭中枝晶偏析严重,晶间偏聚较多的Cr、Mn、C、Si原子,但未见N原子的偏聚。电渣重熔虽然
3、可以改善该钢种的成分偏析和组织不... 更多还原【Abstract】Stainlesssteelisverypopularsinceitsinception,buttheproductionofstainlesssteelneedsalargenumberofnickel,andtheworldnickelresourcesreservesisinsufficienttomeetthedemandofstainlesssteel.Highnitrogenausteniticstainlesssteel(
4、hereinafterreferredtoastheadventofhighnitrogensteel)solvedthisproblem,itisakindofresourceconservationstainlesssteelwhichusenitrogen,Mnpartlydisplacedorcompletelyreplacedthenickeltosavenickelelement.Nitro... 更多还原【关键词】高氮奥氏体不锈钢；第二相；力学性能；韧脆转变；【Keywords】highn
5、itrogenstainlesssteel；secondphase；mechanicalproperty；theductiletobrittletransition；摘要3-6ABSTRACT6-9第一章绪论14-281.1本课题研究的意义14-151.2高氮钢国内外发展过程及现状15-161.2.1国外高氮钢发展过程及现状15-161.2.2国内高氮钢发展过程及现状161.3高氮钢的分类16-171.4高氮钢合金元素的作用17-211.4.1氮在高氮钢中的作用17-191.4.2铬在不锈钢中的作用19
6、-201.4.3镍在不锈钢中的作用201.4.4碳在不锈钢中的作用201.4.5锰在不锈钢中的作用201.4.6钼在高氮钢中的作用20-211.4.7其他合金元素在高氮钢中的作用211.5高氮钢的力学性能21-231.5.1高氮奥氏体不锈钢的强度221.5.2高氮奥氏体不锈钢的韧性22-231.6高氮奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能231.7本文研究的内容及目的23-25参考文献25-28第二章实验材料及实验方法28-362.1实验材料282.2高氮钢高温热模拟实验28-312.2.1试样制备及实验设备28-3
7、02.2.2实验方案30-312.3常温拉伸实验31-322.4低温韧脆转变实验32-332.5实验分析方法33-342.5.1显微组织分析(OM)332.5.2扫描(SEM)和能谱分析(EDS)332.5.3X射线衍射分析(XRD)332.5.4透射分析(TEM)33-342.6小结34-35参考文献35-36第三章Cr18Mn18N高氮钢铸锭组织的研究36-423.1高氮钢显微组织36-373.2铸锭组织的线扫描分析37-393.3铸锭组织的TEM分析39-403.4小结40-41参考文献41-42
8、第四章Cr18Mn18N高氮钢高温热塑性及固溶温度对力学性能的影响42-564.1热模拟42-454.1.1真空感应炉和电渣重熔热模拟后的拉伸曲线42-434.1.2延伸率以及断面收缩率43-454.2固溶温度高氮钢室温力学性能的影响45-474.3断口形貌47-514.3.1宏观断口形貌47-484.3.2断口扫描48-514.4显微组织51-524.5小结52-54参考文献54-56第五章Cr18Mn18N高氮钢第二相析出规律的研究56
