铝含量、热轧温度及变形量对高铝310S耐热钢力学性能和耐高温氧化性能的影响及其作用机制

摘要

针对石化装置材料310S耐热钢高温抗氧化性能，本课题组研发了铸态高铝310S耐热钢，改性后的310S耐热钢具有优良的高温抗氧化性，同时力学性能并未出现明显降低。
　　本文在此基础上将高铝310S耐热钢热轧加工成板材，并研究铝元素含量、热轧温度、变形量对力学性能和抗高温氧化性能的影响。目标是在具有良好的高温抗氧化性的前提下，保证高铝310S耐热钢板材的力学性能满足国家标准。
　　以310S耐热钢为基础，分别加入质量分数为1.5％、2%、3%的Al，利用中频炉熔炼浇铸，将熔炼制备的高铝310S耐热钢在压力机和热轧机上进行开坯、轧制，并对热轧加工后的板材进行抗高温氧化和力学性能测试。结果表明热轧加工后，随着Al含量的增加合金的硬度和强度逐渐增大，塑性随Al含量的增加逐渐降低。310S合金的抗氧化性能随着铝含量的增加，在900℃，310S耐热钢的抗氧化性能是逐渐降低的；在1000℃，310S耐热钢的抗氧化性能先增强后降低，在含2%Al的时候，抗氧化性能最好。
　　研究了轧制温度分别为1100℃、1150℃、1200℃，不同Al含量、变形量为50%的310S耐热钢板材的室温力学性能。随着轧制温度的升高，强度先降低后增大。硬度随着轧制温度的升高逐渐降低。塑性随轧制温度的增大逐渐增加。随着轧制温度的增加，在900℃，310S耐热钢的抗氧化性能先增大后降低，在1150℃的时候最好；在1000℃，310S耐热钢的抗氧化性能逐渐增强。
　　研究了不同铝含量的310S合金在1100℃下轧制成不同变形量的板材，随着变形量的增加，强度和硬度先增大再减小的。310S耐热钢的塑性是先增大再减小的，当变形量为50%时，延伸率是26.96%。随着变形量的增加，在900℃，310S耐热钢的抗氧化性能先减弱后变强；在1000℃，310S耐热钢的抗氧化性能先降低后增强。

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第一章 绪 论

1.1 耐热钢和高温合金的概况

1.2 310S耐热钢的发展状况

1.3 不锈钢、耐热钢的轧制

1.4 国内外加铝不锈钢、耐热钢的研究现状

1.5 本论文研究的主要内容和目的

第2章 Al含量对高铝310S热轧板材力学性能和抗高温氧化性能的影响及其作用机制

2.1 实验过程

2.2 实验结果

2.3 讨论

2.4 本章小结

第3章 轧制温度对高铝310S耐热钢力学性能和抗高温氧化性能的影响及其作用机制

3.1 实验过程

3.2 实验结果

3.3 讨论

3.4 本章小结

第4章 轧制变形量对高铝310S耐热钢力学性能和抗高温氧化性能的影响及其作用机制

4.1 实验过程

4.2 实验结果

4.3 讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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