氮对201不锈钢组织和性能的影响

摘要

近年来由于我国不锈钢产业的蓬勃发展与镍资源短缺之间的矛盾日趋突出。使得越来越多的人们开始把目光集中到以锰、氮代镍的200系列不锈钢上。201不锈钢作为200系列不锈钢中的一个典型钢种。由于其优良的机械性能和能够满足耐一般腐蚀性能的要求,被广泛应用于许多领域。
　　氮作为合金元素加入到奥氏体不锈钢中,不但能稳定奥氏体组织,提高钢的力学性能和抗局部腐蚀的性能,而且能够代替贵金属镍,解决我国镍不足的问题。氮在奥氏体不锈钢中合金化作用的研究越来越受到人们的关注。
　　本文通过向201不锈钢中添加不同量的氮元素,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱分析仪、Gleeble-1500D型热模拟实验机等仪器,系统地研究了氮元素对201不锈钢组织和力学性能的影响:
　　在低于1050℃进行固溶处理时,钢中均存在铁素体,且随着氮含量的增加,钢中铁素体含量减少,晶粒细化,孪晶密度增加,显微硬度增大;高于1050℃进行固溶处理时,铁素体消失,奥氏体晶粒变粗大。
　　试验钢的敏感析出温度为800℃,当在800℃进行长时间时效时,氮含量低于0.21％时没有氮化物(M2N)析出,氮含量为0.29％和0.41％的试验钢存在氮化物析出。且随氮含量的增加析出相数量增加。
　　氮的加入并未减弱钢的高温塑性,氮可以提高试验钢的抗拉强度。低于1150℃拉伸时,试验钢的塑性随着温度的升高逐渐增加,1150℃时塑性最好均达80％以上,1200℃时钢的塑性最差。
　　当以0.01s-1的速率高温压缩50％时,试验钢的显微组织主要以动态再结晶为主;当以1s-1的速率高温压缩时,试验钢的显微组织以动态回复为主。

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引言

1 文献综述

1.1 氮在奥氏体不锈钢中的应用

1.2 200系列不锈钢的概况

1.3 201不锈钢

1.4 课题研究的意义

1.5 本文研究的内容

2 实验方案

2.1 炼钢原料准备及计算

2.2 试验钢的冶炼

2.3 试验钢的锻造

2.4 试验钢成分的测定

2.5 试验钢显微组织观察

2.6 硬度的测量

2.7 固溶处理

2.8 敏化实验

2.9 高温拉伸试验

2.10 高温压缩试验

3 实验结果与分析

3.1 试验钢成分

3.2 金相组织分析

3.3 二次相析出类型的确定

3.4 高温拉伸

3.5 高温压缩试验

结论

参考文献

在校研究成果

致谢