汽車(chē)排氣系統(tǒng)用鐵素體不銹鋼力學(xué)性能和耐腐蝕性能研究.pdf

1、隨著鎳資源在世界范圍內(nèi)供應(yīng)緊張，不含鎳的鐵素體不銹鋼顯現(xiàn)出成本低廉的優(yōu)勢(shì);同時(shí)憑借其低的線(xiàn)膨脹系數(shù)、優(yōu)良的高溫強(qiáng)度而代替碳鋼被廣泛應(yīng)用于排氣系統(tǒng)。鐵素體不銹鋼在生產(chǎn)和使用過(guò)程中需要考慮其強(qiáng)度、熱疲勞和耐腐蝕性能。本論文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)室條件下冶煉的Fe-Cr-Mo-Nb鐵素體不銹鋼，研究其強(qiáng)度、抗熱疲勞性能、耐點(diǎn)腐蝕和耐晶間腐蝕性能。通過(guò)對(duì)鐵素體不銹鋼性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，有利于推動(dòng)這類(lèi)資源節(jié)約型材料的品種開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

2、。
　　實(shí)驗(yàn)鋼在1100℃高溫再結(jié)晶退火后，隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，抗拉強(qiáng)度逐漸降低，屈服強(qiáng)度逐漸降低，伸長(zhǎng)率隨退火時(shí)間的延長(zhǎng)變化不明顯。鐵素體不銹鋼的斷口呈韌性斷裂。
　　鐵素體不銹鋼的熱疲勞裂紋從V形缺口處萌生，夾雜物為裂紋萌生優(yōu)先區(qū)域;熱疲勞裂紋長(zhǎng)度和擴(kuò)展速度隨熱疲勞上限溫度的升高而增大;熱疲勞裂紋優(yōu)先沿晶界擴(kuò)展，高溫氧化是疲勞裂紋擴(kuò)展的主要因素。
　　利用陽(yáng)極極化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗方法測(cè)定實(shí)驗(yàn)鋼的耐點(diǎn)腐蝕性能。經(jīng)不同

3、變形量冷軋后，其耐腐蝕性能隨冷變形量的增加，呈先降低后升高趨勢(shì);冷變形量為60％的實(shí)驗(yàn)鋼隨1100℃高溫退火時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒尺寸逐漸變大，其耐點(diǎn)腐蝕性能隨高溫退火時(shí)間的延長(zhǎng)，逐漸減低;Cl-濃度對(duì)冷變形量為60％、高溫退火5 min后的Fe-Cr-Nb-Mo鐵素體不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕性能有顯著影響，隨著Cl-濃度的增加，耐點(diǎn)腐蝕性能顯著降低。溶液pH值在1～7范圍對(duì)該實(shí)驗(yàn)鋼的耐點(diǎn)腐蝕性能有顯著影響，隨著溶液pH值降低，其耐點(diǎn)腐蝕性能顯著降低。

4、
　　通過(guò)電容測(cè)量以及Mott-Schottky分析可以得出，冷變形量為60％、高溫退火5 min后的Fe-Cr-Nb-Mo鐵素體不銹鋼在不同Cl-濃度中形成的鈍化膜，呈n型半導(dǎo)體特性;隨著溶液Cl-濃度升高，施主密度ND、平帶電位EFB值增大，空間電荷層厚度W減小，該鐵素體不銹鋼鈍化膜穩(wěn)定性下降，耐腐蝕性能降低。鐵索體不銹鋼的點(diǎn)蝕敏感性與鈍化膜的半導(dǎo)體特性密切相關(guān)。
　　用動(dòng)電位再活化法測(cè)定鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕性能。隨著

5、敏化溫度的升高，Ir/Ia和Qr/Qa均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在敏化溫度為700℃時(shí)達(dá)到峰值，晶間腐蝕敏感性最強(qiáng)。從400～700℃敏化后，晶界的析出物的尺寸和數(shù)量逐漸增加，析出物為不規(guī)則的Nb(C，N)，伴隨著Cr的偏聚，造成晶界貧Cr，晶間腐蝕敏感性逐漸增強(qiáng)。從700～900℃敏化后，晶界的析出物均勻彌散分布在晶界上，彌補(bǔ)晶界貧鉻的程度。從EPR曲線(xiàn)上可以得出:Ir/Ia和Qr/Qa高于0.03可以看作是評(píng)價(jià)鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的