制备工艺及si含量对14crods铁素体钢组织性能影响

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringEffectsofpreparationtechnologyandsilicononmicrostructureandpropertiesof14Cr-ODSferriticsteelCandidate:LiYingboMajor:MaterialsEngineeringSupervisor:Prof.XiongWeihao

2、HuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留

3、、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要纳米氧化物弥散强化（ODS）铁素体钢的性能及制备工艺研究一直是许多科学研究者努力的方向。本文首先

4、简要介绍了核聚变堆、聚变堆结构材料的研究现状，并对ODS合金的制备工艺进行了综述。在已有理论的基础上，采用机械合金化技术对原料粉末球磨，制备出Fe-14Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3-xSi（wt%）名义成分的粉末；随后对合金粉末进行退火+压制成型+真空烧结处理以制备出14Cr-ODS铁素体钢。实验对制备的14Cr-ODS铁素体钢进行了相对密度测试、力学性能测试、硬度测试及恒温氧化实验，采用一系列分析测试手段（XRD、OM、SEM+EDS）研究了MA工艺参数、烧结温度及Si含量对合金室温组

5、织性能、高温氧化行为的影响。得到的主要结论如下：1.原始粉末在230r/min，球料比20：1下球磨48h后可以实现粉末的合金化，合金粉末成分接近设计成分。球磨48h的合金化粉末添加1%SA球磨再4h可以使粉末颗粒边界圆润，SA对粉末起到自润滑的作用，提高粉末的压制性能。2.合金中添加Si可以带来材料致密度的显著提升，添加5wt%Si的合金1380°C下烧结时相对密度可达93.7%。3.14Cr-ODS成分合金在1300°C真空烧结的组织均匀，晶粒细小等轴分布，拥有最佳的力学性能，分别为强度468.5

6、4Mpa，伸长率25.21%，硬度178.3HV。添加3wt%Si的合金1300°C烧结时性能明显改善，抗拉强度、伸长率、显微硬度分别为：653.36Mpa、28.56%、276.8HV。4.添加Si的14Cr-ODS铁素体钢的氧化膜组织致密平坦，抗氧化性能优异，说明添加Si能够显著改善合金的抗氧化性能。关键词：14Cr-ODS铁素体钢；制备工艺；Si；组织；性能I华中科技大学硕士学位论文AbstractNano-metricoxidedispersionstrengthened(ODS)ferrit

7、esteelsusedinfusionreactorproducedbymechanicalalloyingtechniqueshavebecomeincreasinglyinterestingtoscientificresearchers.Thisarticlebrieflyintroducedfusionreactorandthecurrentsituationofitsstructuralmaterials,andthensummarizetheprocessingofODSsteels.Bas

8、edonthetheoriesofabove,Fe-14Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3-xSi(wt%)nominalcompos-itionpowderswereproducedbyMA,thenthesuperalloypowdersweretreatedbyannealing,compacting,sinteringand14-ODSferriticsteelwereachieved.Bymeansofrelativedensityte