Nb,Ti微合金化对Cr20Ni80合金组织和性能的影响

发布时间：2022-05-03 02:18

　　电热合金是依靠金属的电阻加热产生的热效应将电能转变成热能的一种电加热材料,它的工作温度最高可达1400℃,并且具有近乎100%的电热转化效率,因此电热合金加工的电热器件在机械、石化、电气、军工、建筑等行业大量使用。然而在通过一般熔炼方式制备Cr20Ni80电热合金时,碳极易与铬形成含铬量高的Cr₃C₂,Cr₃C₂硬而脆,影响合金加工性能。并且会在其附近形成“贫铬层”,降低Cr20Ni80合金的使用寿命。理论研究得出只有在Cr20Ni80合金的碳含量不大于0.03%时才能解决不良影响,然而常规熔炼方式制备的Cr20Ni80合金只能将碳含量控制在0.06%,很难满足碳含量小于0.03%的要求。实验中通过分别添加强碳氮化物形成元素Nb,Ti使其与合金中多余的碳和氮反应,形成铌和钛的碳氮化合物,使碳元素优先与金属中的铌或钛反应,只有剩下的碳才能和铬反应生成碳化铬,从而优化合金的组织稳定性,增强使用性能。本文采用真空电弧炉熔炼Cr20Ni80合金,并利用光学显微镜（OM）,场发射电子显微镜（SEM）,能谱分析... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 电热合金发展现状
        1.3.1 电热合金国内发展现状
        1.3.2 电热合金国外发展现状
    1.4 电热合金的分类及组织
        1.4.1 电热合金的分类
        1.4.2 电热合金的组织
    1.5 电热合金的物理性能
        1.5.1 电阻率
    1.6 电热合金的力学性能
        1.6.1 电热合金的室温力学性能
        1.6.2 电热合金的高温力学性能
    1.7 微合金强韧化
    1.8 合金元素对Cr20Ni80电热合金的影响
    1.9 微合金化元素的作用
        1.9.1 铌的作用
        1.9.2 钛的作用
    1.10 本文研究内容
第2章 材料制备与实验方法
    2.1 合金成分设计与实验材料
        2.1.1 合金成分设计
        2.1.2 实验材料
    2.2 合金熔炼工艺
        2.2.1 熔炼设备
        2.2.2 熔炼工艺
    2.3 组织结构分析
        2.3.1 合金金相分析
        2.3.2 电子探针分析
        2.3.3 扫描电镜及能谱分析
    2.4 电阻率测试
    2.5 室温拉伸试验
    2.6 高温拉伸试验
第3章 Nb对Cr20Ni80合金组织和性能的影响
    3.1 Cr20Ni80电热合金显微组织分析
    3.2 Nb对Cr20Ni80电热合金室温力学性能影响
        3.2.1 Cr20Ni80合金室温力学性能分析
        3.2.2 Cr20Ni80合金室温拉伸断口形貌分析
    3.3 Nb对Cr20Ni80合金高温力学性能的影响
        3.3.1 Cr20Ni80合金高温力学性能分析
        3.3.2 Cr20Ni80合金高温拉伸断口形貌分析
    3.4 Nb对Cr20Ni80电热合金电阻率的影响
    3.5 本章小结
第4章 Ti对Cr20Ni80合金组织与性能的影响
    4.1 Ti对Cr20Ni80合金显微组织的影响
    4.2 Ti对Cr20Ni80电热合金室温力学性能影响
        4.2.1 Cr20Ni80合金室温力学性能分析
        4.2.2 Cr20Ni80合金室温拉伸断口形貌分析
    4.3 Ti对Cr20Ni80电热合金高温力学性能影响
        4.3.1 Cr20Ni80合金高温力学性能分析
        4.3.2 Cr20Ni80合金高温拉伸断口形貌分析
    4.4 Ti对Cr20Ni80电热合金电阻率的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A攻读学位期间发表的论文



本文编号：3650431