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题名	硅含量和热处理对铸造高硅不锈钢组织与性能的影响
作者	高红艳
答辩日期	2016
导师	喇培清 ; 刘焕安
关键词	Si含量 固溶处理 铸造高硅不锈钢 组织 力学性能 耐腐蚀性能
学位名称	硕士
英文摘要	高硅奥氏体不锈钢以其优异的耐高温强氧化介质腐蚀性能被广泛的应用在硫酸制酸设备中,但目前对其化学成分及热处理工艺对组织、性能（力学性能和耐蚀性能）方面较为系统性的研究并不多见,本课题以宣达集团XDS-2不锈钢为基础,分别加入4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%的Si元素,利用真空中频感应炉进行真空熔炼,制备出不同Si含量的不锈钢材料,并揭示Si含量变化对铸造高硅不锈钢组织、室温力学性能和耐腐蚀性能的影响。选择综合性能良好的一组材料进行固溶处理,探究热处理参数对合金钢组织与性能的影响。对不同Si含量不锈钢材料的铸态组织、室温力学性能、耐腐蚀性能及耐电化学腐蚀性能研究。结果表明:Si含量为4.0%6.0%时,合金的基本晶体结构为面心立方的奥氏体;Si含量为6.5%时,合金以面心立方的奥氏体为主,同时含有少量体心立方结构的δ铁素体。随着Si含量的增加,合金铸态显微组织中铁素体含量不断增加,铁素体的形态也由零散的点状、树枝状逐渐转变为细条状,半网状。Si含量在4.0%5.0%时,合金的抗拉强度变化不大,屈服强度先减小后增大;当ω（Si）>5.0%时,抗拉强度由464Mpa增加到628Mpa,屈服强度也不断增大,以含硅4.5%的试样最低(σ0.2=289Mpa)。随着Si含量的增加,合金的延伸率不断降低,硬度不断增大。随着Si含量的增加,合金钢在93%和98%硫酸中的均匀腐蚀速率都不断降低。相比于93%H2SO4,合金钢在98%H2SO4中更耐腐蚀。合金钢在腐蚀过程中,样品表面形成了富含Si O2的氧化膜,随着Si含量的增加,这种钝化膜不断增多而且更加致密,从而使得合金耐腐蚀性能提高。随着Si含量的增加,合金的Ecorr变大,Icorr减小,Ipass减小,Passivation Region增大,不锈钢的钝态稳定性提高,耐蚀性能增强。对综合性能较好的一组不锈钢（ω（Si）=5.5%）固溶态的组织、室温力学性能、耐蚀性能进行研究。结果表明:随着固溶处理保温时间的延长,不锈钢中铁素体的含量不断减少,形态也由铸态时的长条状、半网状变为粒状、尖端圆钝的短条状。经过1050/1100℃固溶处理后,合金钢的抗拉强度先增大后不断减小,但都高于铸态时的强度值,而屈服强度则一直降低,为铸态时（415Mpa）最大。随着保温时间的延长,合金的延伸率都不同幅度的增大,而当保温超过1h后变化幅度不大,但都显著高于铸态。经1100℃固溶处理后的合金钢强度低于1050℃固溶处理后的强度值。当保温时间为0.5h1h时,随保温时间的延长,合金腐蚀速率显著减小,而当保温时间超过1h后,合金腐蚀速率变化幅度不大。经1100℃固溶处理的合金钢,其合金腐蚀速率更低,耐腐蚀性能更好。随着保温时间的延长,腐蚀样表面形成的Si O2钝化膜数量增加而且更加致密。Si含量为5.5%时,不锈钢的综合性能最好,对其进行1100℃保温1h的固溶处理后,其力学性能和耐腐蚀性能相对最佳,并显著优于其铸态。
语种	中文
页码	78
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94391]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	高红艳. 硅含量和热处理对铸造高硅不锈钢组织与性能的影响[D]. 2016.

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