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國內外馬氏體不銹鋼研究現狀和發展趨勢

時間:2019-06-02 16:21來源:畢業論文
國內外馬氏體不銹鋼發展概況不銹鋼[4]可根據晶體結構分為三種主要形態:奧氏體,鐵素體和馬氏體。馬氏體不銹鋼是一種約莫依據410型鋼(構成由鐵,12%的鉻和0.12%的碳)建造的低碳不

國內外馬氏體不銹鋼發展概況不銹鋼[4]可根據晶體結構分為三種主要形態:奧氏體,鐵素體和馬氏體。馬氏體不銹鋼是一種約莫依據410型鋼(構成由鐵,12%的鉻和0.12%的碳)建造的低碳不銹鋼。它們通過回火和硬化形成。不銹鋼經過回火熱處理后能產生回火馬氏體,增加不銹鋼的硬度和提高它的韌性,沒有經過回火處理的馬氏體非常容易開裂,因為它的韌性很差。
馬氏體的四方晶系微觀結構在約1890年時首先被一位德國顯微鏡學家阿道夫•馬頓斯所觀察到。不像奧氏體不銹鋼,馬氏體不銹鋼可以通過磁性粒子檢查法進行無損檢測。35950
也在1912年,英國謝菲爾德布朗弗思研究工作實驗室的哈利•布雷爾利在尋找一種耐蝕的合金用于制造槍筒時,發現一種馬氏體不銹鋼合金并隨后使其工業化。這個覺察被發布在1915年的《紐約時報》的一月刊中在兩年后。布雷爾利在1915年間申請了一個美國專利。不很久以后,在英國弗斯,維氏品牌鎳鉻耐蝕可鍛鋼才開始正式銷售,并用于在倫敦的1929薩沃伊酒店的入口雨棚。
馬氏體擁有很高的強度和硬度,而塑性韌性較差。但通過控制鋼中的奧氏體形態和比例可有效改善塑性韌性,因此,國內外學者提出了開發高性能鋼的設想,其組織調控理論以"多相、亞穩、多尺度”為特征,將硬相與韌性相組合實現高強度,高塑性和韌性匹配。因此,如何獲得硬相和韌性相的復合組織受到越來越多的關注,比方說利用低溫等溫熱處理獲得的納米貝氏體鋼其組織特征是納米級寬度(20-40nm)的板條狀的貝氏體+在板條的間隙中有很多碳的很薄的一層膜一樣的殘存奧氏體。而如何獲得硬相馬氏體與韌性相逆轉奧氏體的復合組織也受到了研究者的廣泛關注。鮑進[5]曾研究1Cr13,為了提高1Cr13馬氏體不銹鋼機械性能試驗合格率應采用高溫回火和保持更長時間的回火時間充分馬氏體中碳化物的析出,才能較大的提高它的延伸性能。論文網

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逆轉奧氏體尺寸非常微小、勻稱、持續的彌漫于馬氏體基體中,能夠在強度不降低的前提下,改良馬氏體的不銹鋼可塑的性能、韌性和焊接的性能,國內外都對此有了一定的研究,國內王培等人[6]對ZG06Cr13Ni4Mo這種低碳的馬氏體類不銹鋼進行研究,發現620-660℃一次回火+600℃二次回火可顯著提高逆變奧氏體含量,提高馬氏體不銹鋼性能。JIANG Wen等人[7]在對Cr13超級馬氏體不銹鋼進行研究,發現蘸火1050℃后,回火在650℃可以獲得最佳的材料的綜合性能。趙宗鼎等人[8]對0Cr13Ni4MO馬氏體不銹鋼進行研究,發現淬火(油 、 空冷)后,經570℃回火開始明顯出現逆轉變奧氏休 ,630 ℃回火達到峰值。油淬約11%,空淬約14%。超過Ac1的二次回火使逆轉變量繼續增大。還有國外Ronald Schnitzer等人[9]對PH 13-8 Mo馬氏體鋼發現575℃回火3h,其強度可達到1249MPa。雖然都成功逆轉奧氏體優化馬氏體不銹鋼但是都未明確說明,逆轉奧氏體后,奧氏體含量;并且還有保溫時間是否對逆轉奧氏體有影響。
2 國內馬氏體不銹鋼的應用和發展方向
我國從1958年起[12],展開了對冷作的硬化奧氏體的不銹鋼、沉淀硬化的不銹鋼的研制研發,馬氏體類的時效不銹鋼的實驗工作起步于20世紀70年代,超高強度不銹鋼研發工作開始于1998年。
0Cr17Ni4Cu4Nb是我國研制的典型的馬氏體類別的沉淀硬化的不銹鋼,通過馬氏體相變和時效處理沉淀硬化增加該鋼的硬度。因為含碳量低,同時鉻跟銅的含量高所以它的抗腐蝕性能比Cr13、9Cr18、1Cr17Ni2這類的馬氏體的不銹鋼來得好,然而隨著而來的就是深程度的冷成型相對來說比較麻煩。那時候,因為生產設備受到限制,這類的鋼一般不用來制造薄板及帶產品,這類鋼熱加工溫度區間窄,熱加工困難,能夠用焊接不銹鋼的隨便一種焊接的方法來進行焊接,除了上面說的典型鋼號外,還研制和應用的主要的鋼種型號有: 00Cr12Ni8Cu2AlNb、0Cr17Ni4Cu4Nb、 00Cr10Ni10Mo2Ti1、0Cr15Ni5Cu2Ti、0Cr14Ni5Mo2Cu、0Cr13Ni8Mo2Al、0Cr17Ni5Mo3、1Cr15Ni4Mo3N等。我國的鋼鐵研究總院在幾年前成功的研制研發出一種新形的馬氏體類的沉淀硬化的不銹鋼種如F863型號的鋼,它有著超高的韌性和強度,這種鋼是鎳鈷-鉬-鉻馬氏體不銹鋼,具有1940mpa強度,和超過100MPa。 國內外馬氏體不銹鋼研究現狀和發展趨勢:http://www.mmeqir.tw/yanjiu/20190602/34177.html
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