稀土元素Ce对2Cr13不锈钢耐蚀性与抗菌性的影响

【摘要】：2Cr13不锈钢作为一种综合性能良好的马氏体不锈钢，在许多领域都得到广泛的应用，如用做海洋环境的泵，蒸汽装备的轴和拉杆，医用器械以及家庭餐具等。因此为了满足各种功能的要求，在钢中添加其他的合金元素来改善其综合性能成为一种重要的方法。由于稀土在不锈钢中可以起到净化钢材、夹杂物变性、微合金化、改善铸态组织等作用，而且属低毒性物质，具有较好的抗菌性能，因此稀土在不锈钢中的应用越来越广泛。 本研究以添加用途比较广泛的稀土元素Ce的2Cr13不锈钢为研究对象，在冶炼时采用Fe-Ce中间合金代替纯Ce的方法以获得较满意的收得率，然后对其进行淬火加高温回火的热处理。通过研究稀土元素Ce对2Cr13不锈钢的显微组织、力学性能、耐腐蚀性和抗菌性的影响，分析稀土元素Ce在2Cr13不锈钢中的作用机理。 通过对实验结果进行分析得出：添加Fe-Ce中间合金的方法可使2Cr13不锈钢中稀土Ce的收得率达35%以上。稀土Ce的加入能影响Fe-Fe3C相图中各相区的位置；稀土Ce可以有效减少基体中碳化物的偏聚、析出；稀土Ce主要以化合物的形式存在于基体中。当含Ce量超过0.28%时，2Cr13不锈钢的硬度和常温拉伸性能均降低。2Cr13Ce钢比2Cr13钢的耐蚀性好，但耐蚀性不随Ce含量的增加而增加；本实验中，Ce含量为0.28%时试样的耐蚀性最好。Ce能赋予2Cr13不锈钢抗菌性能，并且能持久抗菌，2Cr13不锈钢抗菌性能的好坏与Ce含量有关，当Ce含量达到0.28%时，2Cr13不锈钢可以获得优良的抗菌性能，若继续增加Ce含量到1.39%，对2Cr13不锈钢的抗菌性影响不大，但会对材料的组织、力学性能和耐蚀性等造成不利影响。在本实验范围内，为了使材料获得良好的综合性能，Ce在2Cr13不锈钢中的最佳含量为0.28%。

【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG142.71