【正文】
在此,向周老師鞠躬致敬!在畢業(yè)設計實驗期間,得到了學校老師和同學們的大力支持。(3) 隨著Y元素含量增加,在臨界點以內,碳化物的含量增加,Aermet100合金的硬度隨著碳化物含量的增加而升高,而后又由于碳化物類型的改變而下降,這與力學實驗結果相吻合。%時硬度達到最高值,%的情況下得到最大值。(3)將原始試樣、%Y、%Y、%Y、%Y、%Y的Aermet100合金在1000℃下固溶處理1小時后進行空冷,然后置于液氮中進行進一步奧氏體轉變,然后在500℃下保溫5小時進行時效處理,空冷后測試其硬度值,并描繪出其硬度曲線。在試樣表面不同的地方用壓頭打35個的硬度值,然后求出其平均值,并進行數(shù)據(jù)分析。%時AerMet100合金的硬度達到了最高值。(c)%。176。與原始組織相比較,從上圖中可以看出,%%的過程中,MC型碳化物的析出在增加,馬氏體晶粒大小有所下降,而當Y元素含量由01%%、%時,合金組織中析出了M2C型碳化物,馬氏體組織晶粒大小較小。然后再在拋光機上拋除沾染在試樣表面的雜質,并用10%的硝酸酒精腐蝕劑進行腐蝕,腐蝕時間因試樣成分不同在15s30s之間變化,腐蝕完成后用水沖洗然后再用酒精清洗,清洗完成后用吹風機吹干,然后用日本電子JSM6480掃描電子顯微鏡(SEM)進行組織觀察。本實驗中試樣分為三批,首先在1000℃下保溫一小時進行固溶處理,空冷。母合金切割為約重為80g的小塊,加入WK2非自耗真空電弧爐中重熔。美國海軍在航空母艦的F/A~18型戰(zhàn)斗機的起落架上,已采用AerMetl00臺金取代300M合金。二次枝晶間距的大小將影響顯微偏析、夾雜及疏松,因而對機械性能產(chǎn)生影響。a. 深度凈化,控制弱化源在鋼潔凈度不斷提高的今天,稀土元素在鋼中的作用將更好的得到發(fā)揮,稀土在鋼中的凈化作用主要表現(xiàn)在:可深度的降低氧和硫的含量[6]。這種硬度的提高可以持續(xù)到500℃,但是它對于二次硬化過程沒有明顯的效果。在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。氮:氮元素與碳元素有著基本上相同的作用,都會提高馬氏體硬度和二次硬化作用,但是相對于碳來說,氮元素的作用在高溫回火下就有很大的下降。106時,斷裂韌度達到178.2 MPam,但對目前工業(yè)化生產(chǎn)而言,也不是總能夠達到的這樣,控制鋼中殘余雜質元素的存在形式、使其對韌性的破壞作用降到最低就成為AerMetl00鋼研究的重要方面。文中得出結論,不同軋制溫度、不同冷卻條件下,隨著軋制溫度的下降鋼的強度有所增加,其延伸率有增加的趨勢,并且水冷+空冷的方式效果比單一的水冷要好[10]。李志、趙振業(yè)在AerMet100鋼的研究與發(fā)展一文中研究了雜質元素和微量元素對合金斷裂韌度的危害以不同的熱處理工藝形成的逆轉變奧氏體對斷裂韌度產(chǎn)生的影響。瑞典的Avesta公司在耐熱鋼中加入了適量的混合稀土元素,成功的開發(fā)出了比0Cr25Ni20鋼更加具有高溫持久強度的253MA鋼(含12%Ni,23%Cr),其高溫持久強度提高了20%~40%。m。%,%,否則會合金組織性能將會有不良影響。其具有特殊的性能,硬度,拉伸強度,斷裂韌性和延展性。高合金超強鋼是由9Ni4Co鋼發(fā)展而來。超低碳馬氏體時效硬化型超高強度鋼,通常稱馬氏體時效鋼。到了80年代初,美國成功研制出二次硬化超強鋼AF1410,其抗拉強度達到了1860MPa。在實驗過程中主要采用了掃描電鏡掃描(SEM),X射線衍射(XRD)等分析方法。從上世紀40年代開始,美國首先使用AISI4340結構鋼通過采用比較低的回火溫度這種熱處理工藝,使得鋼材的強度達到了一個新的高度,達到1600~1900MPa。對于超高強度鋼來說,隨著強度提高,其缺口敏感性會增大,故在此類鋼中S、P等雜志元素越少越好,%。在這樣的高鎳馬氏體中含有能引起時效強化的合金元素,借助于時效強化,從過飽和的馬氏體中析出彌散分布的金屬間化合物,使鋼獲得高強度和高韌性。這類鋼的主要特點是有良好的耐蝕性、抗氧化性。AerMetl00鋼化學成分主要是:C:0.23%,Co:13.4%,Cr:3.1%,Ni:11.1%,Mo:1.2%。隨著飛機性能的不斷改進,對其使用的結構材料提出了越來越高的要求,只有綜合性能優(yōu)良的材料才能滿足所設計的要求?!F(xiàn)代航空工業(yè)的一種新型超高強度合金一文中著重研究了不同的熱處理工藝對AerMet100合金強度的影響,文中與AF1410鋼做了比較,說明了V型缺口沖擊試驗下,AF1410鋼具有更好的沖擊吸收功,但當溫度為55℃時,AerMet100鋼仍然具有很強的沖擊吸收功,達到了40J,這說明了AerMet100合金在低溫下也具有很好的韌性。而后中國開始走自主研發(fā)的道路,通過不懈的努力,先后研制出了一系列的新型鋼種,例如35Si2Mn2MoA鋼等等。翁宇慶在超細晶理論及技術進展一文中研究了運用形變與相變的耦合產(chǎn)生超細晶、運用納米析出相產(chǎn)生超細晶以及機械用鋼的超細晶化三個主要方面。研究表明,盡管在468℃處理時組織中已大量沉淀析出M2C,但仍有相當多的M3C對鋼的韌性起到不良作用[1011]。AerYetl00鋼中添加的稀土元素以多元微量稀土元素進一步提高AerMetl00鋼韌性是一個新的研究熱點。鈦:鈦元素是有效的強化元素,在馬氏體時效鋼中主要是通過析出金屬間化合物來強化鋼的,在無鈷馬氏體時效鋼中,%Ti,強度會增加54MPa。鉻也明顯地提高鋼的強度,在相同的強度硬度條件下,鉻鋼有比碳鋼高的塑性。%之間,錳能溶于鐵素體中,形成含錳的鐵素體,起著強化鐵素體的作用;錳還能溶于Fe3C中形成合金滲碳體,從而提高碳鋼的強度,錳是有益的雜質元素,少量的錳對鋼的性能影響不顯著。稀土元素在鋼中都是表面活性元素,容易吸附在固態(tài)晶核表面,阻礙了晶體生長所需的原子供應,從而降低了晶核長大率。主要有增加固溶度以及固溶強化、抑制局部弱化提高韌性、改善和強化晶界、影響雜質元素的溶解度,減少脫溶量、影響箱變和改善組織、與其他微量合金元素交互作用,王龍妹等人的研究中指出,稀土元素能夠通過與鈮、釩、銅、鈦等元素在鐵基液中相互作用,與這些微量元素不會形成化合物,會降低這些元素的活度,增加溶解度,促進這些元素的利用率[2830]。本實驗所采用的基本材料為Aermet100不銹鋼,%、%、%、%%的Y元素。因此,在本實驗中,我們采用固溶加時效的熱處理工藝對Aermet100不銹鋼進行熱處理。然后在島津XRD6000x射線衍射儀進行合金的相組成分析,掃描角度為7295176。(c)%。θ為41176。隨著Y元素含量的增加,合金的強度在不斷提高,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于Y元素的加入促使了殘余奧氏體向馬氏體的轉變,從而導致合金的硬度得到提升。通過圖像分析可以得知,在不添加Y元素的原始合金中M2C碳化物組織比較粗大,%的Y元素后,析出的碳化物大小減小。在本次實驗過程中我們采用了三種不同的熱處理工藝參數(shù),以此來比較在不同熱處理工藝下材料力學性能的差異,這將會給將來的進一步研究以及生產(chǎn)應用提供參考。這將有利于該合金在實際生產(chǎn)中的應用。(3) 由于Y元素的原子分數(shù)以及原子半徑比較大,故Y元素與C、N等元素相比較在固溶體中的擴散速度會小很多,在形成碳化物析出時所需的能量比較多,也就是說Y元素會使形成MC型碳化物的熱力學能升高,故在相同Y元素含量下,溫度越高,形成的MC型碳化物就越多,從而合金的硬度越小。結論本文通過研究Y元素含量對Aermet100合金的組織與性能的影響,得出如下結論:(1) Y元素能夠促進固溶體中碳化物的析出,碳化物的尺寸會隨著Y元素含量的增加逐漸細小均勻化,能夠減少合金中的殘余奧氏體含量,促進奧氏體向馬氏體的轉化。從課題的選擇到實驗的進行,知道最后的論文的設計與撰寫都有著周老師給予的諸多幫助與關懷,還有一些便利。tates in Isothermal Tempering of High Co—Ni SecongdaryHardening Steel.Metall Mater Trans A,1996(27):3466—3472[17]任海鵬.稀土對CuP耐大氣腐蝕鋼韌性的影響[J].東北工學院學報,1989,12(1):169[18]林勤,李文超,葉文,等.稀土在含砷低碳鋼中作用的熱力學[J].北京鋼鐵學院學報,1982.9.[19]張東彬,吳承建,趙錫霖,等.鈰對Fe—sb合金中晶界偏聚的影響[J].北京鋼鐵學院學報,1984.[20]戢景文,肖連芳,高懷蘇.稀土對兩種錳磷低合金鋼回火脆化的影響[J]..金屬學報,1980,16:115[21] ARUN M. GOKHALE, MANISH D. DIGHE and MARK HORSTEMEYER. Effect of Temperature on Silicon Particle Damage in A356 Alloy, METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A VOLUME 29A, MARCH 1998—907.[22] H. KWON, . KIM, . LEE, . YANG, and . Effects of Co and Ni on Secondary Hardening and Fracture Behavior of Martensitic Steels Bearing W and Cr, METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A VOLUME 29A, JANUARY 1998—401.[23]Warren M. Garrison Jr., discussion of the spacing of inclusions in the volume and of the spacing of inclusion nucleated voids on fracture surfaces of steels. Materials Science and Engineering,2009.[24] G. GHOSH, . CAMPBELL, and . OLSON. An Analytical Electron Microscopy Study of Paraequilibrium Cementite Precipitation in UltraHighStrength Steel, METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS,1999.[25] Xinbin Hu, Lin Li, Xiaochun Wu, Mei Zhang. Coarsening behavior of M23C6 carbides after ageing or thermal fatigue in AISI H13 steel with niobium, International J