Mn18Cr18N护环钢工艺的基础研究.pdf

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1、么－开密级：杂故禾每ＩＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ—雜塞论文论文题目：Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢工艺的基础研究Ｂ２０１２０１５４学号：汤旭讳作者：专业名称：冶金工程２０１６年］２月８日Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢工艺的基础研究ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＭｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎｒｅｔａｉｎｉｎｇｒｉｎｓｔｅｅｌｇ研究生姓名：汤旭讳指导教

2、师姓名：朱荣北京科技大学冶金与生态王程学院北京１０００８３，中国ＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｕｗｅｉＴａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＲｏｎｇＺｈｕＳｃｈｏｏｌｏｆｌｉＥＥｎＭｅｔａｌｕｒｇｃａｌａｎｄｃｏｌｏｇｉｃａｌｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ３０Ｘｕｅｕａｎ民ｏａｄ，ＨａｉｄｉａｎＤｉｓｔｒｉｃｔｙＢｅｉｉ１０００８３ＰＲ．ＣＨＩＮＡｎ，．

3、ｊｇＴＦ７４１．５＆开分类号：密级：ＵＤＣ６的１０００８：：单位代码北京科技大学博±学位论文Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢工艺的基础研究论文题目．作者‘用；汤旭朱荣教授北京巧技乂学指导教师：２０１６１２论文提交日期：年月８日学位授予单位；北京科技大学北京科技大学博－上学位论文致谢本研究及学位论文是在我的导师朱巧老师的亲切关怀和悉也指导下完成的，，。在科研过程及论文写作过程中深深的感受到老师严肃的科学态度严谨的治学精神和精益求精

4、的工作精神，让我在学习和科研的过程中不断进步和提高。在四年的博±学习过程中，朱荣老师在课题设计、实验室研巧、论、文撰写等各个方面给予了我悉屯教导和帮助，在此，对导师多年Ｗ来的指导和关怀表示衷也的感谢。一感谢北京科技大学这片±壤培育了我四年的时间，把我带进了冶金这一深奥而又迷人的领域。在此谨向在校期间给予我无私关怀和帮助的朱荣老师、刘润藻老师、董凯老师致＾＾１诚挈的谢意和崇高的敬意。感谢高端金属特种烙炼与制备北京市重点巧验室２０１４年度科技创新基地培育与发展工程专项项目

5、高氮钢制备的基础理论及工艺技术研究对本课题的支持。感谢课题小组的林腾昌博±，曾祥群硕壬，李超硕±，刘伟硕±。正是由于你们的帮助和支持，我才能完成本课题的研究，直至本文的顺利完成。希望他们同时，感谢郭亚光博±、马国宏博尘和其他实验室同学给了我无言的关也和帮助。一！最后，感谢所有路陪我度过博±期间的所有老师、同学及各位朋友－－Ｉ北京科技大学博±学位论文摘要Ｍｎ８Ｎ一ｌ８Ｃｒｌ护环钢作为高氮钢中种具有优异的抗高强度、抗应力耐腐ｌ蚀性能的钢种，其研究和冶炼受到

6、国内外的高度重视。因此对Ｍｎ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢冶炼的理论基础及其材料性能的深入研巧对于推动我国护环钢的制备具有重要的意义。通过引用规则溶液的性质，建立了钢液增氮的热力学模型，分析了不同因素对增氮的影响，并将溶解度模型与实际结果进行对比；分析了不同情况一下增氛动力学的限制环节，为实际操作起到定的指导作用；分析了钢液凝固时氮偏析出的控制要素，为防止氮在钢液凝固时的析出提供了理论依据。通过在常压下进行增氮的实验研究，分析了采用氮气增氮与氮化合金增氮的增氛效果一，得出了采用氮

7、气和氮化合金起增氮效果和经济性最佳、在，采用氛化合金增氮的最佳冶炼温度：分析了冶炼温度对增氮的影响得出采°１６５０Ｃ用氮气增氮时最佳冶炼温度为，采用氮化合金增氮时最佳冶炼温度为，１５５０Ｃ。通过采用真空感应炉＋氮气保护电渣重烙双联王艺制备出氮含量均在化６３％１＾上的Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ钢；分析电渣重烙锭不同参数对电渣重烙制备Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ钢质量的影响。通过采用Ｐｒｏｃａｓｔ软件对Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢进行微观组织模拟研究，分析了不同工艺参数对微观組织形貌、晶粒数量

8、、晶粒平均半径、二次枝晶间距的影响，得出了最佳的凝固参数，可使晶粒数量增加了３０．５８％，晶粒平均半径减小了３８．３９％，二次枝晶间距减少了２１．３４％，为制备高质量Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ钢的实际生产提供了指导作用。通过对电渣重格后的Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ电渣锭进行热加工性能研究，分析了Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ护环钢的高温拉伸力学性能、常温拉伸断裂形貌及断裂机理分析’°？￣１２５（ｒＷ及高温热塑性，可Ｗ得知在温度为８５０Ｃ９５０Ｃ区间及１１０（ＴＣＣ区