改性纳米sic粉体强化铸造奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性能的研究

改性纳米sic粉体强化铸造奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性能的研究

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时间:2019-02-06

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1、摘要摘要本文在生产条件下采用冲入法制备改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢材料,研究了纳米SiC粉体对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响及其作用机理。试验用的纳米SiC粉体预先经过表面改性处理,粒径为20--80nm。在细化晶粒方面,其作用机理与孕育剂相类似,但与常规孕育剂不同的是,该纳米SiC粉体与飞速发展的纳米技术相结合,相同质量的改性纳米SiC粉体,能够提供更多的结晶核心,从而以微量的纳米SiC粉体便能明显地细化铸造不锈钢的组织,提高其性能。对自然冷却后得到的不同纳米SiC粉体含量的不锈

2、钢试样进行固溶处理。采用金相检验、布氏硬度检测、拉伸试验、冲击试验、化学浸泡试验、电化学分析等方法检测了不锈钢的晶粒组织、力学性能和耐腐蚀性能,并进一步讨论了不同纳米SiC粉体加入量对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究结果表明:经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化,力学性能、耐点蚀性能和耐晶间腐蚀性能均得到有效提高,当纳米SiC粉体加入量为O.1%时,不锈钢的延伸率和断面收缩率分别提高了10.69%和12.30%,硬度、抗拉强度和冲击韧性分别提高了6.33%、4.70%和

3、19.97%,点蚀速率和晶间腐蚀速率分别降低了16.05%和42.39%;断口分析结果表明:经强韧化处理后,不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂;极化曲线表明:当纳米SiC粉体含量为0.1%时,不锈钢的电极电位提高了3倍;能谱分析结果表明,经强化处理后,不锈钢的铬成分偏析减轻,有效改善了晶界等易发生点蚀和晶间腐蚀部位的贫铬现象。该纳米粉体强韧化技术水平先进,设备工艺简单,操作方便,附加值高,能有效提高不锈钢的综合性能,降低能源消耗,可在铸件的生产中广泛应用,并能实现绿色生产和可持续发展。关键词:改性纳

4、米SiC粉体;奥氏体不锈钢;显微组织;力学性能;耐蚀性能大连交通大学:r学硕十学位论文AbstractCastaustenitiestainlesssteelreinforeedbymodifiedSiCnano.powdershasbeenpreparedunderindustrialconditions.Themierostrueture,mechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofreinforcedmaterialswitllSiCnano—po

5、wderswereinvestigated.andtheactionmechanismwasdiscussed.TheSiCnano.powderswerepre-treatedwithsuperficialmodification,theparticlesizeWas20.80nm.Asforrefininggrain,itsmechanismwassimilar、丽ththeinoculant.Differentwiththeconventionalinoculant.theSiCnano.p

6、owderscouldprovideSOmorecrystallizationcoresinlessamount,combinedtherapidlydevelopednanotechnology,thatitimprovedpropertiesoftheausteniticstainlesssteel.Afternaturalcooling,stainlesssteelwithdifferentcontentsofSiCnano—powdersweresolid—solutiontreated.

7、nlemicrostructure.corrosionresistanceandmechanicalpropertiesoftheausteniticstainlesssteelwereusedtomeauringbymetallographicalexamination.brinellhardnesstest,tensiletest,impacttest,chemicalimmersiontestandelectro.analysis。andthemechanicalpropertiesandc

8、orrosionresistanceofreinforeedmaterialswithdifferentSiCnano-powderscontentswerediscussed.Theresultsindicatethatthemicrostructurerefined,mechanicalproperties,pittingcorrosionresistanceandintergranularcorrosionresistanceofthestainlesssteelwithSi

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