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文檔簡介
1、作為汽車排氣系統(tǒng)用材料,超純鐵素體不銹鋼的組織和性能直接關(guān)系到排氣系統(tǒng)的使用溫度和壽命。為滿足排氣系統(tǒng)的高溫使用要求,超純鐵素體不銹鋼的合金化是重要且有效的途徑。本文利用真空電弧熔煉的方法制備了Ti、Nb和W復合強化的系列超純鐵素體不銹鋼,對其進行了固溶和時效處理,然后采用顯微硬度計和萬能材料試驗機測試了其力學性能,并利用掃描電子顯微鏡、能量色散X光譜、透射電子顯微鏡研究了不同溫度下材料的時效析出行為、析出相的成分、組織和結(jié)構(gòu),得出以下
2、結(jié)論:
1. Ti、Nb和W三種元素的含量分別為1.45、0.21和0.45(wt.%)的鐵素體不銹鋼在600℃峰時效時的維氏顯微硬度為198.3HV0.5,此時的抗拉強度達553.2MPa,且具有較好的斷裂伸長率(>18%)。當 W元素含量增加到1.6(wt.%),且Ti和Nb含量分別降低到0.16和0.35(wt.%)時,鐵素體不銹鋼材料的硬度、屈服強度和抗拉強度降低。
2.當時效溫度在550℃~600℃時,Ti
3、、Nb和W三種元素在晶粒內(nèi)部及晶界區(qū)域的分布比較均勻,沒有明顯的晶界元素偏析現(xiàn)象。但當時效溫度達到700℃以后,Nb和W兩種元素均在晶界區(qū)域出現(xiàn)了偏析現(xiàn)象。
3. W元素含量為1.06~1.45(wt.%),Ti和Nb兩種元素含量分別為0.21~0.24、0.45~0.48(wt.%)時,550℃至600℃時效處理后材料中彌散分布著兩種析出相,一種是不規(guī)則顆粒狀的(Ti,Nb)C,另外一種是長條狀 Laves相 Fe2(Nb,
4、W),這兩種析出相與鐵素體基體均存在固定的晶體學取向關(guān)系,即兩相界面呈共格或半共格關(guān)系,可以有力強化不銹鋼材料。時效溫度提高到700℃時,(Ti,Nb)C的數(shù)量減少,而Fe2(Nb,W)的數(shù)量增加,并且兩種析出相的尺寸增大,強化效應減弱。
4.隨 W元素的含量增加到1.6(wt.%),Ti、Nb的含量降低到0.16和0.35(wt.%),鐵素體不銹鋼材料中仍然存在析出相 Fe2(Nb,W),并且析出少量形貌呈復雜多體型的WC。
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