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脉冲电流处理对14Cr2MoV钢显微组织性能的影响

作　者: 张晓雪
导　师: 左良
学　校: 东北大学
专　业: 材料学
关键词: 脉冲电流处理 14Cr2MoV钢显微组织力学性能
分类号: TG142.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

脉冲电流处理技术,作为一种快速非平衡处理手段,日益显示出其在材料加工中的作用。目前,关于脉冲电流处理对金属材料微观结构影响的研究已经取得了一定的进展,但这些工作大多集中在微观机理的讨论与分析上,而对脉冲电流技术应用的可行性关注较少。本论文选用工业应用十分广泛的14Cr2MoV低碳微合金钢为材料,主要研究了脉冲电流处理下,14Cr2MoV钢微观组织和力学性能的演变,并探讨了相关机制。具体内容包括：(1)脉冲电流处理对14Cr2MoV钢马氏体相变的影响；(2)14Cr2MoV钢在脉冲电流作用下力学性能的改善。通过与普通淬火处理对比,发现脉冲电流处理得到的马氏体组织板条均匀细小,板条内位错密度更高,碳化物析出相更多,表现出更高的显微硬度。理论分析表明脉冲电流作用能促进高导电相的形核,提高奥氏体形核率,同时降低原子扩散激活能,提高原子本征扩散系数,强烈的促进奥氏体化过程。由于脉冲电流处理时间很短,奥氏体晶粒没有足够时间长大,在加热结束时得到细小的奥氏体组织。因此,经过快速冷却后,可以得到均匀细小的马氏体组织。通过比较14Cr2MoV钢在不同电流密度下的力学性能,发现脉冲电流处理能改善14Cr2MoV低碳微合金钢中由于组织遗传效应引起的力学性能的不均匀性。脉冲电流处理后,尽管样品的显微组织形貌没有明显的变化,但是从TEM结果可以观察到脉冲电流处理能细化析出物,并有利于位错组态的转变,从而改善了14Cr2MoV低碳微合金钢中由于组织遗传效应引起的力学性能的不均匀性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-29
  1.1 引言  9
  1.2 脉冲电流在金属材料学中的应用  9-24
    1.2.1 电迁移现象  9-10
    1.2.2 电致塑性效应  10-11
    1.2.3 脉冲电流对金属材料凝固组织的影响  11-13
    1.2.4 脉冲电流冲促进金属回复与再结晶  13-14
    1.2.5 脉冲电流处理制备纳米材料  14
    1.2.6 以脉冲电流为能量输入方式的疲劳金属材料的仿生恢复  14-15
    1.2.7 脉冲电流对裂纹的局部愈合  15-19
    1.2.8 脉冲电流用于非晶合金的防脆处理  19-20
    1.2.9 脉冲电流诱导金属材料晶粒细化  20-22
    1.2.10 脉冲电流对金属材料的其他效应  22-24
  1.3 低碳微合金钢的马氏体相变  24-27
    1.3.1 马氏体相变机理  24-26
    1.3.2 马氏体的性能  26-27
  1.4 研究目的及内容  27-29
第二章实验材料和方法  29-33
  2.1 实验材料和样品制备  29
  2.2 脉冲电流处理工艺  29-31
  2.3 显微组织观察  31
    2.3.1 金相试样的制备  31
    2.3.2 显微组织观察与拍照  31
  2.4 显微硬度测试  31
  2.5 拉伸性能测试  31-32
  2.6 断口形貌观察  32
  2.7 TEM观察  32-33
第三章脉冲电流处理对14Cr2MoV钢马氏体相变的影响  33-45
  3.1 引言  33
  3.2 实验过程  33-34
  3.3 实验结果  34-39
  3.4 讨论分析  39-43
    3.4.1 脉冲电流处理对14Cr2MoV钢马氏体组织的影响  39-40
    3.4.2 脉冲电流处理对14Cr2MoV钢奥氏体相变的影响  40-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章 14Cr2MoV钢在脉冲电流作用下力学性能的改善  45-61
  4.1 引言  45-46
  4.2 实验过程  46-47
  4.3 实验结果与分析  47-59
  4.4 本章小结  59-61
第五章结论  61-63
参考文献  63-69
致谢  69

脉冲电流处理对14Cr2MoV钢显微组织性能的影响

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