含钛无珠光体钢的开发与研究

摘要

该实验在工业纯铁中加入不同含量的强碳、氮化合物形成元素钛,加入适量的硅、锰,采用普通的冶炼和轧制工艺,利用钛与C、N原子的强烈亲合作用,来固定C、N等间隙原子,生产无间隙原子钢.主要考察了加入不同钛量对钢的强、韧性的影响,用透射电子显微镜分析了各实验钢的组织、位错组态及钛的碳、氮化合物的析出特点,并重点考察了实验钢耐大气腐蚀性能.研究发现,钛的加入,固定了C、N等间隙原子,实验钢的应力—应变曲线没有屈服平台,消除了不连续屈服现象;实验钢中没有珠光体,强度较低,主要的强化机制为细晶强化和析出物弥散析出强化;钢的耐蚀性能良了,比相同碳含量的普通低碳钢的耐蚀性能提高至少一倍以上.实验钢中,碳含量为0.026﹪,钛含量为0.148﹪时,实现了无珠光体化,其强、韧性配合好,耐蚀性能优异,在5﹪的稀硫酸中腐蚀速度仅为0.25mm/a.但生产工艺简单,成本低,是极具一发价值的新品种.

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1低碳钢的屈服现象及钛在低碳钢中的作用

1.1.1低碳钢的屈服现象及屈服理论

1.1.2危害及解决办法

1.2钛在低碳钢中的作用

1.2.1固溶强化

1.2.2钛对铁素体晶粒的影响

1.2.3析出行为

1.2.4钛对钢力学性能的影响

1.2.5钛对钢硫化物形态的影响

1.3 IF钢的现状及性能特点

1.3.1 IF钢的国内外现状

1.3.2IF钢的性能特点

1.4钢铁组织控制的发展现状和应用

1.4.1钢铁材料组织控制现状

1.4.2以奥氏体→铁素体相变为加工对象的形变热处理

1.5大气腐蚀研究的动态与发展

1.6金属耐蚀合金化途径

1.6.1腐蚀的控制因素

1.6.2金属耐蚀合金化途径

1.7碳钢的耐蚀性特点

1.7.1铁锈的生成

1.7.2化学成分对耐蚀性的影响

1.7.3组织与热处理对碳钢耐蚀性的影响

1.8课题的选择

2实验钢总体设计思路

2.1总体设计思路

2.2化学成分设计原则

2.3实验钢的制备

2.4实验钢的性能观测

3实验设备及内容

3.1实验用钢的准备

3.1.1实验钢的炼、锻、轧

3.1.2试样的加工

3.2金相及夹杂物观察

3.3力学性能测试

3.4透射电镜观察

3.5耐蚀性能测定

3.5.1阳极极化曲线的测定

3.5.2塔非尔曲线的测定

4实验结果

4.1实验钢的化学成分

4.1.1实验钢的化学成分

4.1.2实验钢的成分设计

4.1.3实验钢中的Ti和Ti*

4.2常温拉伸实验

4.3耐蚀性能测定

4.3.1阳极极化曲线的测定

4.3.2塔非尔曲线的测定

4.4实验钢的透射电镜观察

5实验结果讨论

5.1实验钢的γ→α转变及相间析出

5.1 γ→α转变

5.1.2含钛钢中的沉淀析出

5.2实验钢的透射电镜观察

5.2.1实验钢的组织

5.2.2实验钢的位错组态

5.3实验钢的力学性能

5.3.1实验钢的强度

5.3.2实验钢的塑性

5.4钛对钢屈服效应的影响

5.5实验钢的耐蚀性

5.5.1腐蚀电池的电极过程

5.5.2极化作用

5.5.3加速腐蚀实验测定实验钢的腐蚀速度

5.5.4影响实验钢耐蚀性能的因素

5.6含钛无珠光体钢的应用开发前景

5.6.1 1#实验钢综合分析

5.6.2应用开发前景

6结论

致谢

参考文献

附录