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高强度不锈钢螺旋桨热成形微观结构与性能的研究
| 论文题名： | 高强度不锈钢螺旋桨热成形微观结构与性能的研究 |
| 关键词： | 不锈钢螺旋桨;微观结构;力学性能;热成形工艺 |
| 摘要： | 长期以来螺旋桨的选材多为铜合金，然而其材料强度严重制约着船舶向着大型化、高速化方向发展，加上铜合金耐海水中硫化物腐蚀的能力有限，因此，这些对于螺旋桨的选材及制作工艺提出了更高的要求。本文螺旋桨选材为SAF2507双相不锈钢，这种材料具有铁素体-奥氏体两相组织，合金化程度很高，腐蚀性能极佳，其PRE值（耐点腐蚀能力当量）高达42，完全可以应用于海水环境中。针对选用的SAF2507双相不锈钢，如何通过正确、合理的热成形工艺来提高材料的强度等力学性能，改善材料的微观结构成为亟待解决的问题，这也是本文的主要研究内容。 为制定出SAF250.7双相不锈钢最佳的热成形工艺参数，本文进行了一系列实验研究和理论分析。首先我们将试样置于不同的热成形工艺条件下（如温度、冷却速度等参数变化）进行处理，之后进行试样的拉伸、冲击和显微硬度实验，分析热成形工艺参数对于材料力学性能的影响;材料热成形前后的显微结构和合金元素的变化通过扫描电镜与能谱仪测试得到，用于比较热成形对于材料微观组织结构、相比例以及合金元素的影响，另外分析了有害相σ相对于材料冲击性能的影响。最后，在热模拟试验机上进行材料CCT曲线的绘制，得到材料的CCT曲线所反映出来的特性和前面的实验数据相吻合。 SAF2507双相不锈钢热成形温度应在1050℃以上，低于此温度将会析出有害相;应以较快的冷却速率通过600℃～1000℃区域，冷却速率越小，材料中铁索体分解就越完全，有害相析出也越多，材料显微硬度也随之升高，材料易发生脆性断裂。材料热成形温度达到1100℃，冷却速率大于30℃时，微观组织中无有害相的析出，铁素体-奥氏体两相比例接近1∶1，同时晶粒得到细化，大幅提高了材料强度，热成形后材料所形成的渐变微观结构使其具备优良的抗冲击性能，同时具备较好的韧性。通过合理的热成形工艺处理后的材料强度可达1200MPa，延伸率在40％以上。 |
| 作者： | 王刚 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 郭幼丹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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