【正文】 狀線基體生產(chǎn)的各種鋼的組織數(shù)據(jù)。這些同步的試驗允許對基體表面狀態(tài)對微觀組織和結(jié)構(gòu)的影響的準(zhǔn)確研究。由此可見，98％的晶粒在與法線成5176。的范圍內(nèi)形核。根據(jù)鑄樣表面距離，圖7給出了所有鋼的組織晰度。為了在帶材組織中量化厚度梯度，一個組織清晰度被計算出來，從鑄樣表面下各種距離得來的EBSD數(shù)據(jù)。圖6展出了極像圖，說明晶粒在冷硬鑄型表面的定向生長。表面能形核的位置相當(dāng)少（圖3（a）），而粗糙的柱狀晶粒沿著平行于ND的方向向內(nèi)生長（圖3（b））。凝固微觀組織結(jié)構(gòu)由以下方法來確定，用一個全自動化的電子背散射衍射（ESBD）設(shè)施并用萊卡440相機拍攝記錄。用于金相試驗的試樣的術(shù)語列于圖2?；w塊是由6060，表面是用1200的SiC砂紙擦亮而且有非晶態(tài)鉻涂層，這就形成了一個光滑表面，經(jīng)過機加工和鉻覆蓋來產(chǎn)生有脊?fàn)罹€的表面，脊平行于浸入方向（圖2）。在這項技術(shù)中，攪拌棒通過基體與熔體接觸時熔體表面恒定的鑄造速度和移動速度得到加速。表1列出鋼中的合金元素說明鐵素體形成在凝固過程中。對于12﹪鉻的二元合金，出現(xiàn)d 174。這種技術(shù)能精確控制變量，諸如合金成分、爐體過熱、爐內(nèi)氣氛、鑄造速度、基體類型和組織，并且已被用于生產(chǎn)鑄鋼，用微觀結(jié)構(gòu)相似于雙輥薄帶連鑄鑄造生產(chǎn)的試樣。目前這項工作的目的是探討晶粒在凝固過程中形核和長大的機理，試樣用帶型鑄造模擬裝置生產(chǎn)的不銹鋼薄片。Bramfitt研究在各種碳化物和氮化物附加物對 鐵素體在鐵水中形核的作用，并且發(fā)現(xiàn)TiN和TIC是最有效的形核劑。在帶狀鑄造金屬中，一些適當(dāng)?shù)慕M織，粗大的微觀結(jié)構(gòu)同常產(chǎn)生在無接種物的結(jié)晶過程中。Ⅰ.簡介在傳統(tǒng)的金屬鑄造中，結(jié)晶通常開始于液態(tài)金屬和鑄造模具交界面的非均勻形核，結(jié)果形成了有許多各種不同的結(jié)晶方向的顆粒，也就是一種隨機的組織變化。結(jié)果表明，接種熔化物而生產(chǎn)TiN顆粒和光滑基體上的澆注，導(dǎo)致成核的最佳條件和后來成長的一個非常高體積分?jǐn)?shù)的鐵氧體磁性顆粒，在＜001＞晶面的法線方向上有一些滑移系。％的氯化鈉介質(zhì)中，隨著硼元素含量的增加，自腐蝕電位降低，自腐蝕電流密度升高；說明硼元素含量的增加使鑄態(tài)1Cr17不銹鋼的點蝕敏感性升高。硼含量不同的四個鑄態(tài)試樣在33倍下的的SEM照片如下圖38， （a）0ppm （b） 16ppm （c）22ppm （d） 28ppm圖38不同硼含量試樣的金相組織照片硼含量不同的四個鑄態(tài)試樣在100倍下的的金相照片如下圖39，（a）0ppm （b） 16ppm （c）22ppm （d） 28ppm圖39不同硼含量試樣的金相組織照片圖38和39表明，不含硼的試樣中非鐵素體組織未出現(xiàn)片層狀組織。而硼含量的增加使擊穿電位降低、自腐蝕電位降低、自腐蝕電流密度加大、極化電阻減小，說明硼含量的增加使不銹鋼更容易發(fā)生點蝕行為，即對點蝕的敏感性升高。 硼含量分別為0、12％的氯化鈉介質(zhì)中的極化曲線如圖32所示，（a）0ppm （b） 16ppm （c）22ppm （d） 28ppm圖33四種試樣的極化曲線從圖32中，利用Origin 及電化學(xué)軟件 Chi可測出不同硼含量的試樣的自腐蝕電位及自腐蝕電流，表32不同試樣的自腐蝕電流及電位硼含量/ppm擊穿電位E＇/V自腐蝕電位E/V自腐蝕電流I/A0107161062210628106由上表中數(shù)據(jù)可計算出自腐蝕電流密度I′和極化電阻R，I′=I/10mm2， R= ba*bc/(ba+bc)*I，式中ba、bc分別表示陰極極化曲線和陽極極化曲線常用對數(shù)的Tafel斜率，I為自腐蝕電流，表33不同試樣的自腐蝕電流密度和極化電阻硼含量/ppm自腐蝕電流密度I′/μA/cm2極化電阻R/Ω1℃的6%三氯化鐵點蝕溶液中浸泡24 h后，宏觀上試樣表面看不到明顯的點蝕痕跡。但是在對比試驗中，每次試驗的參比電極和輔助電極應(yīng)分別一致。﹪氯化鈉溶液，用符合GB/T1266規(guī)定的分析純氯化鈉35g溶于965mL蒸餾水或去離子水中配制而成。以試樣能大致處在溶液中間部位來確定支架高度h。用符合GB/，把符合HG/，配制成6％三氯化鐵溶液。因為析出相成分不同，激發(fā)出的背散射電子數(shù)量也不同，致使掃描電子顯微圖像上出現(xiàn)亮度上的差別。在進(jìn)行分析時，樣品上原子序數(shù)較高的區(qū)域由于收集到得背散射電子數(shù)量多，故熒光屏上的圖像較亮。本實驗采用（JSM6700F）掃描電鏡，鑄態(tài)試樣中各相的形態(tài)數(shù)量和分布（鑄態(tài)碳化物的位置、大小、數(shù)量）。樣品中重元素區(qū)域相對于圖像上是亮區(qū)，而氫元素區(qū)域則為暗區(qū)。原子序數(shù)對背散射電子產(chǎn)額比較敏感。3電化學(xué)腐蝕試樣的制備首先將取好的試樣在金相實驗室依次用型號為w50，w20，w7的砂紙磨光，直到?jīng)]有較深的劃痕；然后將試樣在拋光機上拋光，直到表面光亮有很好的鏡面效果。首先將取好的試樣在金相實驗室依次用型號為w50，w20，w7的砂紙磨光，直到?jīng)]有較深的劃痕；然后將試樣在拋光機上拋光，直到表面光亮有很好的鏡面效果。 本實驗利用分光光度法對加B的1Cr17不銹鋼進(jìn)行化學(xué)分析。出爐后再冷卻10分鐘后倒出鑄模。，得出研究目標(biāo)所要求的結(jié)論。這樣就可以讓人們更好的了解1Cr17不銹鋼的耐蝕特性。在循環(huán)伏安測試實驗中，工作電極的電位以10 mV/s 到 200 mV/s 的掃描速度隨時間線性變化(圖18(a))，在此同時記錄在不同電位下的電流(圖18(b))。圖18循環(huán)伏安法原理：(a) 循環(huán)電位掃描 (b) 循環(huán)伏安譜在一個典型的循環(huán)伏安實驗中，工作電極一般為浸在溶液中的固定電極。但是在對比試驗中，每次試驗的參比電極和輔助電極應(yīng)分別一致。﹪氯化鈉溶液，用符合GB/T1266規(guī)定的分析純氯化鈉35g溶于965mL蒸餾水或去離子水中配制而成。以試樣能大致處在溶液中間部位來確定支架高度h。用符合GB/，把符合HG/，配制成6％三氯化鐵溶液。上述兩種方法都已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用，尤其是動態(tài)法，由于可以自動測繪，掃描速度可控制一定，因而測量結(jié)果重現(xiàn)性好，特別適用于對比實驗。一般來說，電極表面建立穩(wěn)態(tài)的速度愈慢，則電位掃描速度也應(yīng)愈慢。穩(wěn)態(tài)體系指被研究體系的極化電流、電極電勢、電極表面狀態(tài)等基本上不隨時間而改變。c點對應(yīng)的電勢稱為臨界鈍化電勢，對應(yīng)的電流稱為臨界鈍化電流。金屬的陽極極化過程是指金屬作為陽極時在一定的外電勢下發(fā)生的陽極溶解過程，如下式所示：M→Mn+＋ne。如電極分別是陽極或陰極，所得曲線分別稱之為陽極極化曲線或陰極極化曲線。SO42含量足夠高時，能完全把氯離子從表面排擠掉。當(dāng)溶液中含有FeClCuCl2為代表的二價以上重金屬氯化物時，由于金屬離子強烈的氧化作用，將大大促進(jìn)點蝕的形成和發(fā)展。（內(nèi)因）每種金屬或合金在某種介質(zhì)中耐點蝕的性能取決于它們在那種介質(zhì)中的點蝕電位（或擊穿電位）。由于孔內(nèi)金屬陽離子濃度增加,氯離子遷入以維持電中性,這樣就使孔內(nèi)形成金屬氯化物的濃溶液,這種濃溶液可使孔內(nèi)金屬表面繼續(xù)維持活化狀態(tài)。蝕孔內(nèi)的金屬表面處于活化狀態(tài),電位較負(fù),蝕孔外的金屬表面處于鈍化狀態(tài),電位較正,于是孔內(nèi)和孔外構(gòu)成一個活態(tài)鈍態(tài)微電偶腐蝕電池,電池具有大陰極小陽極面積比結(jié)構(gòu),陽極電流密度很大,蝕孔加深很快,孔外金屬表面同時受到陰極保護(hù),可繼續(xù)維持鈍化狀態(tài)。圖12各種點腐蝕形貌 圖13不銹鋼在氯離子介質(zhì)中的點蝕示意圖在含有氯離子的水溶液中,不銹鋼表面的氧化膜便產(chǎn)生了溶解,其原因是由于氯離子能優(yōu)先有選擇地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物,結(jié)果在基底金屬上生成孔徑為20μm～30μm 小蝕坑,這些小蝕坑便是孔蝕核。在壓力容器表面的局部地區(qū),出現(xiàn)向深處腐蝕的小孔,其余地區(qū)不腐蝕或腐蝕輕微,這種腐蝕形態(tài)稱為小孔腐蝕(也稱點蝕) 。另外，硼能強烈抑制鐵素體轉(zhuǎn)變，因而可極大地提高貝氏體的淬透性，某些情況下可經(jīng)空冷得到完全貝氏體組織。所以一些硼鋼淬火后并非必須回火，％的硼鋼。與淬透性相當(dāng)?shù)钠渌辖痄撓啾龋痄摰目够鼗疖浕芰^低，故為獲得相同的強度，硼鋼的回火溫度應(yīng)適當(dāng)降低(與鉻鉬鋼相比，可低20～50℃)，回火時間也要短些。淬火前最好預(yù)先正火以得到盡可能多的固溶硼。比如加熱溫度不宜過高，加熱時間盡量縮短，以盡量減少脫硼，同時也是為了減小晶界硼相的析出濃度。但是用鈦定氮保護(hù)硼形成的TiN也很容易使鋼的韌性、疲勞性能甚至機加工性能變壞。硼鋼可以用電爐、轉(zhuǎn)爐冶煉。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。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。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)。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。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。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。對于高合金鋼中硼的存在形式，目前也有不少的研究。在熱處理過程中這兩種硼可相互轉(zhuǎn)化。根據(jù)x射線結(jié)構(gòu)分析和最近的擴散數(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。這類鋼既不能通過熱處理進(jìn)行強化，也不能通過冷加工進(jìn)行強化。由于δ相是在晶界析出，消耗了大量的鉻，使耐腐蝕性下降。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)化和強硬度的變化。試驗結(jié)果表明，1Cr17中加入硼元素使其對點蝕的敏感性上升，耐點蝕性能下降。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。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。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。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 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。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。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。通過這兩種方法來表征硼含量對1Cr17點蝕行為的影響。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。δ相是wCr45%的FeCr金屬間化合物，會使金屬發(fā)生脆化。鐵素體型不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)為體心立方晶體，有磁性。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。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。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。M3B2及M2B等類型析出物。鋼中加入硼后，由于硼是偏聚傾向較大的元素，能偏聚