2101双相不锈钢热变形过程微观组织与性能演变的研究

发布时间：2017-04-28 04:08

  本文关键词：2101双相不锈钢热变形过程微观组织与性能演变的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低镍双相不锈钢(lean duplex stainless steel, LDX)2101通过添加氮和锰代替较贵金属镍,具有良好的力学和耐腐蚀性能且成本低,但因其具铁素体和奥氏体两相组织结构,热变形过程中两相的变形不协调造成热塑性较差。本文采用热-力模拟与实验室轧制的实验方法对2101双相不锈钢进行了高温压缩和热轧试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)等手段研究了2101双相不锈钢高温变形过程中微观组织的演化。同时初步研究了热轧工艺参数对2101双相不锈钢微观组织和性能的影响,主要得到如下结论： 1.高温变形过程中2101双相不锈钢两相微观组织的演变机制共同决定了流变曲线的特征,铁素体和奥氏体相都主要发生以小角度晶界不断向大角度晶界转变为特征的连续动态再结晶。奥氏体相织构以形变织构组分为主,铁素体相织构复杂,织构强度远大于奥氏体相。变形过程中的相变,形变和动态再结晶是产生上述现象的原因。不同变形模式下软化机制的差异导致微观组织的演变过程和织构有所不同。 2.随轧制道次数的增加,2101双相不锈钢热轧板中奥氏体相组织趋于呈不连续岛状分布。铁素体相以形变织构为主,奥氏体相在道次数较多时出现再结晶织构,织构强度略降低；随轧制压下率的增加,中奥氏体相组织由粗大不连续岛状趋于呈长条状连续分布,两相均出现再结晶织构,织构强度降低。轧制压下率是影响2101双相不锈钢热轧板力学性能和耐腐蚀的主要影响因素。80%压下率下奥氏体相中出现大量低∑值CSL晶界,提高了材料的耐点蚀性能与室温力学性能。 3.经过轧后热处理,2101双相不锈钢热轧板中奥氏体相比例下降,且形貌从连续带状分布转变为不连续岛状分布；铁素体相以形变织构和相变织构为主,奥氏体相以形变织构和再结晶织构为主,且铁素体相织构强度大于奥氏体相；在1050～1100℃温度区间内两相体积分数比接近1：l,纳米压痕硬度值较接近,织构强度差较小,在此温度区间内进行轧后处理,有利于2101双相不锈钢热轧板的后续变形。
【关键词】：2101双相不锈钢 热轧 晶界特征分布 织构 电子背散射衍射
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG335.11;TG142.71
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 低镍双相不锈钢的发展、应用及研究状况11-14
• 1.2.1 双相不锈钢的发展历史11-12
• 1.2.2 低镍双相不锈钢的性能特点、代表牌号及主要应用领域12-13
• 1.2.3 2101双相不锈钢的研究进展13-14
• 1.3 双相不锈钢的热变形行为14-17
• 1.3.1 双相不锈钢热变形的软化过程15-16
• 1.3.2 双相不锈钢的热变形织构16-17
• 1.3.3 2101双相不锈钢的热塑性研究现状17
• 1.4 晶界结构及与双相不锈钢宏观性能的关系17-19
• 1.4.1 晶界特征分布17-18
• 1.4.2 晶界的重位点阵模型18
• 1.4.3 CSL晶界对材料性能的影响18-19
• 1.5 研究内容及目的19-20
• 第二章 实验方法20-28
• 2.1 2101双相不锈钢的制备20-21
• 2.2 高温变形试验21-23
• 2.3 显微组织分析23-24
• 2.3.1 金相组织观察23
• 2.3.2 EBSD分析23-24
• 2.4 力学性能分析24-26
• 2.4.1 拉伸试验24
• 2.4.2 冲击试验24-25
• 2.4.3 纳米压痕与显微硬度测试25-26
• 2.5 耐腐蚀性能分析26-28
• 2.5.1 三氯化铁浸泡试验26
• 2.5.2 电化学性能分析26-28
• 第三章 2101双相不锈钢高温变形过程微观组织演变研究28-36
• 3.1 实验方法28
• 3.2 结果与分析28-35
• 3.2.1 流变曲线分析28-30
• 3.2.2 显微组织分析30-33
• 3.2.3 织构分析33-35
• 3.3 小结35-36
• 第四章 热轧工艺对2101双相不锈钢组织和性能的影响36-55
• 4.1 实验方法36
• 4.2 结果与分析36-53
• 4.2.1 轧制道次数对2101双相不锈钢微观组织的影响36-41
• 4.2.2 轧制道次数对2101双相不锈钢性能的影响41-42
• 4.2.3 轧制压下量对2101双相不锈钢微观组织的影响42-48
• 4.2.4 轧制压下量对2101双相不锈钢性能的影响48-53
• 4.3 小结53-55
• 第五章 热处理工艺对2101双相不锈钢组织和性能的影响55-65
• 5.1 实验方法55
• 5.2 结果与分析55-63
• 5.2.1 热处理温度对2101双相不锈钢微观组织的影响55-57
• 5.2.2 热处理温度对2101双相不锈钢力学性能的影响57-61
• 5.2.3 热处理温度对2101双相不锈钢耐腐蚀性能的影响61-63
• 5.3 小结63-65
• 结论与展望65-67
• 参考文献67-73
• 致谢73-74
• 个人简历74-75
• 攻读硕士期间发表的学术论文与取得的其它科研成果75

【参考文献】

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