马氏体不锈钢5Cr15MoV晶界碳化物析出行为研究

发布时间：2022-07-20 15:29

　　碳化物是马氏体不锈钢组织中重要的组成相,碳化物在钢中的分布形貌对钢的性能有重要的影响作用。目前国内外对碳化物析出长大的控制都有研究,但关于从取向方面来探究并控制碳化物的研究鲜有报道。因此本文以5Cr15MoV马氏体不锈钢为研究对象,通过改变单因素变量研究碳化物析出长大行为,并且利用电子背散射衍射（EBSD）技术探究取向信息与晶界碳化物析出演变关系。结果实验表明:通过Gleeble-3800热模拟机实验得到5Cr15MoV钢的静态连续冷却转变曲线,并且得到5Cr15MoV钢最终凝固组织为铁素体、马氏体、残余奥氏体、M₂₃C₆和M7C3型碳化物,碳化物主要以晶界碳化物M₂₃C₆型为主。并且在冷却凝固过程中随着冷却速度的增大,5Cr15MoV不锈钢晶界附近贫Cr区的宽度由0.871μm缩短到0.569μm,浓度梯度由36.422%降低到12.667%,并且碳化物晶核长大速率降低了66%,晶界碳化物M₂₃C₆尺寸大小得到细化。通过腐蚀实验得到随着冷速的增大,腐蚀电... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 马氏体不锈钢
    1.3 不锈钢中的碳化物
        1.3.1 不锈钢中碳化物的类型
        1.3.2 不锈钢中晶界碳化物
        1.3.3 碳化物对不锈钢性能的影响
    1.4 电子背散射衍射技术
        1.4.1 EBSD在材料研究中的应用
        1.4.2 晶界取向信息研究应用
        1.4.3 取向信息对材料组织影响
    1.5 课题研究意义及内容
2.实验材料与设备
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
3.凝固过程中5Cr15MoV组织及碳化物的演变行为
    3.1 实验方法
        3.1.1 静态CCT曲线的测定
        3.1.2 差热分析实验
        3.1.3 Thermo-Calc热力学计算
        3.1.4 碳化物相析出演变实验
        3.1.5 显微组织分析
    3.2 静态连续冷却转变曲线
        3.2.1 临界相变温度点
        3.2.2 膨胀量关系曲线分析
        3.2.3 金相检验
    3.3 析出相温度的变化
        3.3.1 平衡凝固析出相变化分析
        3.3.2 非平衡凝固析出相变化分析
    3.4 组织及碳化物物相分析
    3.5 本章小结
4.冷却速度对5Cr15MoV晶界碳化物析出行为的影响
    4.1 实验方法
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 实验分析
        4.1.3 碳化物晶核尺寸模拟
        4.1.4 腐蚀性实验研究
    4.2 不同冷却速度对晶界碳化物分布及尺寸的影响
    4.3 不同冷却速度对界面Cr元素分布的影响
        4.3.1 贫Cr区宽度计算
        4.3.2 Cr浓度梯度及晶界碳化物晶核长大速率计算
    4.4 不同冷却速度对耐蚀性能的影响
        4.4.1 电化学腐蚀实验
        4.4.2 FeCl_3溶液浸泡实验
        4.4.3 腐蚀形貌分析
    4.5 本章小结
5.形变对5Cr15MoV晶界碳化物析出行为的影响
    5.1 实验方法
    5.2 实验分析
    5.3 新相晶核在晶界析出
        5.3.1 取向差角与界面能
        5.3.2 晶界碳化物非均匀形核与界面能
    5.4 形变对碳化物析出的影响
    5.5 形变对取向信息的影响
        5.5.1 晶界碳化物所在取向差角演变
        5.5.2 晶界碳化物析出演变
        5.5.3 组织演变
    5.6 本章小结
6.结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]高速钢碳化物偏析的研究现状[J]. 高楚寒,葛思楠,李万明,吴少鹏,臧喜民.  中国冶金. 2019(05)
[2]高速钢W4Mo3Cr4VSi中碳化物的析出行为[J]. 郝勇飞,成国光,谢有.  钢铁. 2018(08)
[3]一次再结晶取向硅钢中第二相粒子局部密度与晶界的关系[J]. 唐超平,吴隽,詹东方,郭才胜,贾涓,祝柏林,刘静.  材料热处理学报. 2018(06)
[4]690合金中三晶交界及晶界类型对碳化物析出形貌的影响[J]. 刘锡荣,张凯,夏爽,刘文庆,李慧.  金属学报. 2018(03)
[5]刀剪材料6Cr13不锈钢板冷轧后出现微裂纹的原因分析[J]. 申利凤,曹艳彬.  理化检验(物理分册). 2017(12)
[6]晶粒尺寸及取向对AZ31合金板材室温拉伸塑性变形与断裂机制的影响[J]. 朱涛,黄光杰,曹玲飞,谭文杰,赵飞.  中国有色金属学报. 2017(11)
[7]热处理工艺对18%Cr马氏体不锈钢组织与力学性能的影响[J]. 黄晓琳,贺跃辉,张乾坤,沈玮俊,张惠斌.  粉末冶金材料科学与工程. 2017(04)
[8]M42高速钢电渣重熔及锻造退火后碳化物的析出[J]. 罗乙娲,郭汉杰,孙晓林.  钢铁. 2017(07)
[9]5Cr15MoV马氏体不锈钢热加工过程碳化物析出[J]. 张剑桥,王志斌,李筱.  金属热处理. 2017(02)
[10]氮元素对马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 郑善举,杨卯生,张启富,郝晓东.  材料热处理学报. 2017(01)

博士论文
[1]刀剪用高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV中碳化物控制技术研究[D]. 于文涛.北京科技大学 2017

硕士论文
[1]3Cr13马氏体不锈钢等离子渗氮层组织及性能研究[D]. 李凯.大连海事大学 2017



本文编号：3664250