【正文】 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計（論文） 含硼鑄態(tài)鐵素體不銹鋼1Cr17的點(diǎn)蝕行為研究 41畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘要本課題主要研究微量硼元素含量變化（0ppm 、16ppm、22ppm、28ppm）對鑄態(tài)鐵素體不銹鋼1Cr17點(diǎn)蝕行為的影響。本試驗用20204mm的腐蝕試樣，一種方法是測硼含量不同的試樣在6％三氯化鐵溶液中的腐蝕速率；另一種方法是電化學(xué)腐蝕方法，％的氯化鈉介質(zhì)中的極化曲線和循環(huán)陽極極化曲線，并從該曲線上讀出和計算一些參數(shù)。通過這兩種方法來表征硼含量對1Cr17點(diǎn)蝕行為的影響。試驗結(jié)果表明，1Cr17中加入硼元素使其對點(diǎn)蝕的敏感性上升，耐點(diǎn)蝕性能下降。關(guān)鍵詞：不銹鋼，硼含量，點(diǎn)腐蝕ABSTRACTThis topic research trace boron content changes from16ppm to 33ppm of ascast ferritic stainless steel 1Cr17 pitting the influence of behavior. This experiment with 20 x 20 x 4 mm of corrosion specimens, a method is to measure boron content in different samples in 6% chlorideferric chloride solution of the corrosion rate。 Another method is the electrochemical corrosion method, that is % of the sample test in sodium chloride medium polarization curves and circulation anode polarization curves, and from this curve read on the calculation and some parameters. Through these two methods to represent the content of boron 1Cr17 pitting the influence of behavior. The test results show that the 1Cr17 to the elements of boron pitting the sensitivity of the rise, the cavitation performance drop resistant materrial. KEY WORDS: stainless steel，boron content，pitting corrosion 目 錄摘要 IABSTRACT II第一章 文獻(xiàn)綜述 鑄態(tài)組織及性能特點(diǎn) 1 FeCr二元相圖及1Cr17鐵素體不銹鋼鑄態(tài)組織特征 1 1 2 2 2 3 5 5 7 7 7 8 9 9 10 10 11 11 11第二章 試驗過程 12（流程圖） 12 12 12 13 13 13 14 14 14 SEM（掃描電鏡）分析 14 EDS（能譜儀）分析 15 15 FeCl3浸泡腐蝕試驗方法 15 16 16第三章 試驗數(shù)據(jù)分析 17 17 17 17 18 18 21 23第四章 實驗結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 26外文翻譯 27致謝 39第一章 文獻(xiàn)綜述、鑄態(tài)組織及性能特點(diǎn) FeCr二元相圖及1Cr17鐵素體不銹鋼鑄態(tài)組織特征鐵素體型不銹鋼是含鉻量W(Cr)=%～30%、含碳量W(C)≤%、組織以鐵素體為主的鐵鉻合金。在FeCr二元合金中（見圖11），當(dāng)鉻含量超過12%時，奧氏體完全消失。也就是說，在鉻含量超過12%后，合金將不會發(fā)生γα相變，因而也不會發(fā)生晶粒細(xì)化和強(qiáng)硬度的變化。在整個合金范圍內(nèi)，鐵素體都直接從液態(tài)中結(jié)晶出來。當(dāng)鉻含量較高時，脆硬的δ相在約820℃從δ鐵素體中開始析出。δ相是wCr45%的FeCr金屬間化合物，會使金屬發(fā)生脆化。由于δ相是在晶界析出，消耗了大量的鉻，使耐腐蝕性下降。載低于600℃時α（δ）鐵素體偏析形成低鉻的α鐵素體和高鉻的α′鐵素體，這就是不銹鋼的475℃脆性。在各類不銹鋼中，鐵素體型不銹鋼具有良好的強(qiáng)度及冷成形性能，但在室溫及低溫下的韌性差，塑脆性轉(zhuǎn)變溫度高，并有缺口敏感性，與奧氏體型不銹鋼相比，其高溫強(qiáng)度不良；在低溫和大截面尺寸條件下，其韌性較低。鐵素體型不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)為體心立方晶體，有磁性。這類鋼既不能通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，也不能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。鋼的熱導(dǎo)率最高、線脹系數(shù)較小，導(dǎo)熱性和膨脹特性與普通碳鋼類似，耐蝕性隨鋼中含鉻量的增加而提高。根據(jù)晶體學(xué)的尺寸因數(shù)判斷，形成間隙固溶體；，通常形成置換固溶體。通過計算可知，硼與αFe,γFe鐵原子的半徑比率在間隙和置換兩個極限值之間，僅此判斷硼在鐵和鋼中即可形成間隙式固溶體又可形成置換式固溶體。根據(jù)x射線結(jié)構(gòu)分析和最近的擴(kuò)散數(shù)據(jù)以及滯彈性研究結(jié)果綜合分析推斷，硼在αFe形成置換式固溶體，在γFe中形成間隙和置換兩種形式的固溶體。硼在鋼中的存在形態(tài)可分為酸不溶硼和酸溶硼兩類。前者包括氧化硼、氮化硼中的硼，不具有提高淬透 性的作用。后者包括具有提高淬透性作用的固溶硼和 鐵、碳化合物(如Fe3(C、B)、Fe23(C、B)6) 中的硼。在熱處理過程中這兩種硼可相互轉(zhuǎn)化。對50B鋼的研究指出，在退火狀態(tài)的50B鋼中，硼存在于固镕體(鐵素體)和碳硼化物Fe3(C，B)及Fe23(B，C)6之中。對于經(jīng)過特殊等溫處理并經(jīng)淬火(具有馬氏體和析出相)的50B鋼，硼存在于固镕體(馬氏體)和碳硼化物Fe23(B，C)6之中。當(dāng)然，并不排除征夾雜物中有硼的可能性，例如在實際生產(chǎn)中，硼的氮化物及氧化物的形成，也是難以避免的。對于高合金鋼中硼的存在形式，目前也有不少的研究。已經(jīng)確定，隨鋼中硼含量不同，硼將在不同成份的析出物中出現(xiàn)。主要是M 23(B，C)6 、V4(C，B)3。M3B2及M2B等類型析出物。盡管對不同類型的硼鋼來說，硼會出現(xiàn)在不同類型的析出物之中，但是硼在固溶體里存在形式和在奧氏體晶界上的吸附效應(yīng)，不論在低合金鋼還是高合金鋼中都沒有本質(zhì)的區(qū)別。硼對鋼的相變的影響主要在于影響相變的孕育期，即“C”曲線中，恒溫下開始轉(zhuǎn)變前的時間，孕育期的物理本質(zhì)是新相形核的難易程度。微量的硼( %) 在奧氏體晶界上有偏聚作用，可有效地抑制先析鐵素體析出。鋼中加入硼后，由于硼是偏聚傾向較大的元素，能偏聚于晶界，降低了碳原子在晶界上的偏聚濃度，有效地抑制了先共析鐵素體的析出，并對貝氏體轉(zhuǎn)變推遲較少，從而形成自己獨(dú)特的“C”曲線形狀。硼偏集于晶界上，使晶界區(qū)域的晶格缺位和空穴減少，晶界自由能降低。硼減緩了合金元素沿晶界的擴(kuò)散過程。硼能抑制晶界片層狀、胞狀析出相以及改善碳化物不均勻分布的狀態(tài)，改善了晶界狀態(tài)。在低碳鋼中隨硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，奧氏體晶粒尺寸明顯增大。由于鋼中B與N形成BN，減少了AlN的生成數(shù)量，在升溫過程中，BN先溶解于奧氏體，而AlN數(shù)量很少，所以奧氏體晶粒長大不受阻礙。提高奧氏體化溫度，B對奧氏體晶粒長大的作用會更加明顯。在600～900℃范圍內(nèi)，F(xiàn)e23(B,C)6會在γ晶界析出，如奧氏體化溫度較低時，F(xiàn)e23(B,C)6沒有完全溶解于奧氏體，殘留的非連續(xù)的Fe23(B,C)6會阻礙γ晶粒長大；當(dāng)提高奧氏體化溫度時，F(xiàn)e23(B,C)6會完全溶解，消除了其阻礙作用，使得γ晶粒迅速長大。為了保證B元素的有利作用，減少有害作用，須添加合金元素Ti來固定雜質(zhì)元素O、N，從而使B處于固溶態(tài)，并偏聚于晶界以發(fā)揮其長處；并且形成的TiN、TiO能有效的起到細(xì)化晶粒的作用；同時Ti能抑制加熱時奧氏體晶粒的長大，并且微量的Ti也有利于改善焊接熱影響區(qū)的韌性。單位體積內(nèi)晶粒的平均數(shù)量用Z表示，則在均勻條件下形核和成長時，Z與N和G的關(guān)系為：Z=K(N/G)3/4，其中K為比例常數(shù)。因此，在結(jié)晶過程中凡是減小N而增大G，即：使N/G減小的方法，都可以使晶粒變粗大。硼鋼中固溶硼在降溫過程中能夠在奧氏體晶界偏聚，降低了晶界能，可以阻礙先共析鐵素體在奧氏體晶界形核，因而在奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變時，形核率N降低；而且，硼對晶粒的長大速度沒有影響，則平均長大速度G不變，從而使N/G變小，晶粒數(shù)Z小，平均晶粒尺寸大。 硼對增加鋼的淬透性有重要意義，﹪～﹪的硼所達(dá)到的增加淬透性的作用，﹪的Mn、Cr或Mo。硼對淬透性的貢獻(xiàn)，主要在于硼在奧氏體晶界的偏聚，是奧氏體分解的新相在奧氏體晶界處形核困難，從而造成奧氏體分解的孕育期增長，使淬透性提高。根據(jù)相變理論，珠光體轉(zhuǎn)變屬于擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，新相的形核一般首先在母相奧氏體的晶界處形成，這是因為晶界處最容易滿足三大起伏條件，即能量起伏、成分起伏和結(jié)構(gòu)起伏。如果破壞了其中某些條件，都有可能使形核發(fā)生困難，從而造成奧氏體分解的孕育期增長。 微量硼能夠明顯提高不銹鋼的淬硬性，主要與不銹鋼的化學(xué)成分和夾雜物元素如氧、氮有關(guān)。鋼的化學(xué)成分一定時，淬硬性隨著淬火溫度的變化具有一個峰值特征。微量的硼能夠明顯地提高不銹鋼的淬硬性，隨冷卻速度的加