控制相变沉淀硬化不锈钢处理工艺与组织性能关系研究

论文摘要

PH15-7Mo钢具有广泛用途,属于控制相变沉淀硬化不锈钢,兼具奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢的优点,可以通过热处理在很大范围内调整其性能。如固溶处理可以获得好的工艺性能,易于塑性成形加工和焊接;控制相变与沉淀硬化处理可以获得好的使用性能,具有高强度。因此,研究并建立处理工艺与其组织性能的关系具有重要意义。本文通过实验研究了固溶处理、热轧变形及随后的淬火、退火以及区域退火等处理工艺对PH15-7Mo钢组织性能的影响,得到如下主要结论:（1）PH15-7Mo不锈钢在1050℃固溶处理,存在一个最佳保温时问。在本实验条件下,该最佳保温时间为30min,此时,不锈钢中δ-铁素体含量接近理想值,约为10%,且组织最均匀,硬度最低,为142HBS1/30/,有利于下一步的塑性加工。（2）借助背散射电子像及能谱分析发现,经固溶处理后在850℃轧制80%变形量的试样中有Fe-Cr-Mo相析出,在随后的900℃保温淬火后该析出相溶解,表明其为低温析出沉淀相。（3）热处理温度对热轧变形量80%的PH15-7Mo钢再结晶有显著影响:900℃奥氏体基体完全再结晶;超过1000℃铁素体开始再结晶,到1100℃时才出现较明显长大。（4）对850℃热轧预变形量80%的PH15-7Mo钢进行热区温度为1100℃的区域退火,发现随着热区移动速率的加快,试样升温速率增大,在高温区保温时间缩短,铁素体晶粒细化,含量减少。（5）固溶处理后经850℃热轧预变形量为80%和65%的PH15-7Mo钢在热区温度为1100℃的区域退火中形成柱状铁素体的临界热区移动速率分别是3μm/s和5μm/s。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 不锈钢简介
• 1.2 沉淀硬化不锈钢
• 1.2.1 马氏体沉淀硬化不锈钢
• 1.2.2 马氏体时效不锈钢
• 1.2.3 控制相变沉淀硬化不锈钢
• 1.2.4 奥氏体沉淀硬化不锈钢
• 1.3 合金元素在控制相变沉淀硬化不锈钢中的作用
• 1.4 控制相变沉淀硬化不锈钢的强化机制
• 1.4.1 马氏体相变
• 1.4.2 沉淀硬化
• 1.5 沉淀硬化不锈钢常用热处理工艺
• 1.6 沉淀硬化不锈钢的研究现状
• 1.6.1 成分设计与优化
• 1.6.2 时效过程研究
• 1.6.3 热处理工艺研究
• 1.7 区域退火简介及研究现状
• 1.8 本文研究目的及内容
• 1.8.1 研究目的
• 1.8.2 研究内容
• 第2章 实验研究方法及条件
• 2.1 基本思路
• 2.2 实验材料
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 固溶处理
• 2.3.2 热轧处理
• 2.3.3 常规热处理
• 2.3.4 区域退火处理
• 2.3.5 组织硬度分析
• 2.4 实验设备
• 第3章 固溶处理对铁素体含量和硬度的影响
• 3.1 前言
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 固溶处理后的组织
• 3.2.2 固溶处理后的显微硬度
• 3.3 本章小结
• 第4章 热轧温度与变形量对不锈钢及后续热处理组织硬度的影响
• 4.1 前言
• 4.2 热轧温度与变形量对不锈钢组织硬度的影响
• 4.3 热轧温度对不锈钢后续热处理组织硬度的影响
• 4.3.1 850℃轧制变形量80%试样热处理组织、硬度
• 4.2.2 1050℃轧制变形量80%试样热处理组织、硬度
• 4.3.3 析出相及其分布研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 区域退火对不同预变形量不锈钢组织的影响
• 5.1 区域退火对80%预变形量不锈钢组织的影响
• 5.2 区域退火对65%预变形量不锈钢组织的影响
• 5.3 柱状铁素体的形成
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文及科研活动