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《成都理工大学》 2015年
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热处理工艺对0Cr18Ni10Ti不锈钢组织和性能的影响

李华伟  
【摘要】:0Cr18Ni10Ti不锈钢具有较好的抗腐蚀性能及冷加工冲压性能,己被广泛应用于制造深冲成型零件、输酸管道和储酸容器等。但由于0Cr18Ni10Ti不锈钢组织中常存在铁素体含量过高、组织成分不均匀等现象,降低了其耐腐蚀性能。随着应用环境的日益苛刻,0Cr18Ni10Ti不锈钢在工程应用中往往会发生腐蚀失效,每年因为0Cr18Ni10Ti不锈钢的腐蚀失效造成的经济损失相当巨大。因此,研究提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的耐腐蚀性能的技术具有较为重要的工程意义。目前,提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的耐腐蚀性能的方法主要有热处理和表面改性等。其中,通过热处理来提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的耐腐蚀性能具有工艺设备简单、成本低和耗时短等特点,所以其应用越来越广泛。但传统的、单一的固溶处理或稳定化处理并不能有效解决0Cr18Ni10Ti不锈钢晶间腐蚀倾向以及在H+、Cl-富集环境下的点蚀倾向,同时难以兼顾其硬度等性能。如何在改善0Cr18Ni10Ti不锈钢耐腐蚀性的同时又保证其较好的硬度等性能成为研究的关键技术难题之一,因此研究热处理工艺技术对0Cr18Ni10Ti不锈钢的组织结构、耐腐蚀、硬度等性能的影响具有较为重要的意义。本论文在文献调研基础上,综合考虑0Cr18Ni10Ti不锈钢加工工艺设备的简便、易于操作和低成本等因素,对0Cr18Ni10Ti不锈钢设计了固溶处理以及固溶+稳定化复合热处理工艺制度;优化了其固溶处理温度和时间等工艺参数,得出了0Cr18Ni10Ti不锈钢较佳的固溶处理工艺制度;并在此基础上对样品进行了固溶+稳定化复合热处理研究,得出了0Crl8Ni10Ti不锈钢较佳的固溶+稳定化复合热处理工艺制度;利用金相分析、失重法、SEM和硬度测定等手段探讨了固溶处理以及固溶+稳定化复合热处理工艺对0Cr18Nil0Ti不锈钢的金相组织、耐腐蚀性能和硬度的影响。本论文得到的主要结论如下:0Cr18Ni10Ti不锈钢在经过980℃C、1040℃、1100℃C和1160℃固溶处理后,原始组织中的铁素体和碳化物大量溶解,得到的组织成分更为均匀,其耐腐蚀性能和硬度都得到不同程度的提高。其中,经过980℃C×1.5h固溶处理后,其失重速率由0.0231gm降低到0.0105g-,硬度平均值由678.7HV增大到853.6HV;经过1040℃C-0.5h固溶处理后,其失重速率由0.0231g/h降低到0.0104g/h,硬度平均值由705.4HV增大到836.2HV;经过1100℃C×1h固溶处理后,其失重速率由0.0231g/h降低到0.0124g/h,硬度平均值由719.5HV增大到747.1HV;样品经过1160℃Cx0.5h固溶处理后,其失重速率由0.0231g/11降低到0.0127g/h,硬度平均值由706.1HV增大到902.1HV。0Cr18Ni10Ti不锈钢在经过1100℃×1h与1160℃×0.5h固溶基础上,再进行890℃C-2h稳化退火,原始组织中的铁素体与碳化物得到充分溶解,得到了单一的奥氏体组织,并消除了枝晶偏析等组织缺陷,晶粒大小均匀,晶界清晰、附近无腐蚀沟,耐腐蚀性能得到极大改善。其中,经过1100℃C×1h固溶+890℃x2h稳化处理后,0Cr18Ni10Ti不锈钢的失重速率由0.0231g/h降低到0.0042g/h,硬度平均值由719.5HV增大到740.7HV;经过1160℃×0.5h固溶+890℃×2h稳化处理后,0Cr18Ni10Ti不锈钢的失重速率由0.0231g/h降低到0.0074g/h,硬度平均值由706.1HV降低到679.4HV;而00Cr18Ni10Ti不锈钢在980℃×1.5h固溶+890℃×2h稳定化处理与1040℃×0.5h固溶+890℃×2h稳定化处理后,降低了固溶后材料的硬度和耐腐蚀性能。0Cr18Ni10Ti不锈钢的最佳热处理工艺为1100℃×1h固溶+水冷+890℃x2h稳化+空冷,经过这样处理过的0Cr18Ni10Ti不锈钢有良好的组织、硬度和耐腐蚀性能。本研究对改善0Cr18Ni10Ti不锈钢材料的组织、硬度和耐腐蚀性能有一定的参考价值。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG156;TG142.1

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