粉末冶金316L不锈钢的制备及性能研究-材料加工工程专业论文.docxVIP

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Materials Science and Technology Study of Preparation and Properties of P/M 316L Stainless Steel A Thesis in Material Science By Yu Jun Advised by Professor Zheng Yong Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering March, 2012 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明 引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著 作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复 印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 粉末冶金 粉末冶金 316L 不锈钢的制备及性能研究 I I II II 摘 要 利用粉末冶金技术制备不锈钢相比传统铸造和锻造技术具有成本优势，其生产的零件接近 净成形且尺寸精度较高，因而得到了广泛应用。本论文主要采用热分析(DTA)、光学显微镜(OM)、 扫描电镜(SEM)、X 射线能谱仪(EDS)等实验手段系统地研究了粉末冶金 316L 不锈钢的成分、 制备工艺、显微组织和性能之间的关系。 本文首先简述了粉末冶金不锈钢的国内外发展概况；综述了基于粉末冶金技术制备不锈钢 的研究进展，主要包括成形技术和烧结技术的发展；总结了不锈钢预合金粉末中合金元素的作 用，并综述了烧结助剂和强化相的添加对粉末冶金不锈钢组织和性能的影响；并在此基础上指 出了本文的研究目的和意义。 研究了不锈钢基体成分和添加烧结助剂后不锈钢的真空烧结工艺，结果表明：对于基体成 分不锈钢，在 1380℃超固相线液相烧结 60min 时，烧结体密度高而孔隙度低、组织结构均匀、 力学性能和耐腐蚀性能最好；对于添加 FeB 的不锈钢，当烧结温度为 1250℃、FeB 含量为 1wt.% 时，烧结时形成的液相在颗粒接触区和晶界处迅速扩散使烧结体接近全致密，其强度和耐腐蚀 性能最好，延伸率和硬度均较高；对于添加 Sn 的不锈钢，当烧结温度为 1325℃、Sn 含量为 2wt.% 时，烧结体内出现了典型的液相烧结，其致密度高，强度和耐腐蚀性能最好，延伸率和硬度均 较高。综合比较以上三者的烧结工艺对不锈钢组织和性能的影响，结果表明：添加 1wt.%FeB 在 1250℃下烧结时的不锈钢致密度最高、力学性能较高且耐腐蚀性能最好。 研究了不同混粉工艺和陶瓷强化相的添加对不锈钢组织和性能的影响，结果表明：相比于 普通干混，采用高能球磨法混粉时，不锈钢颗粒和陶瓷相颗粒都明显细化，且改善了陶瓷相颗 粒在不锈钢基体中分布的均匀性；在不锈钢中分别添加 2wt.%的 TiC 和 TiN 时，其强度和硬度 较基体都有较大提高，但由于其孔隙度有一定上升使其延伸率和耐腐蚀性能都有一定下降。 关键词：粉末冶金，316L 不锈钢，烧结工艺，烧结助剂，强化相，性能 ABSTRACT The powder metallurgy technology used to prepare stainless steel parts has cost-effective advantages, compared with traditional casting and forging technology, its parts are near to net shape and high dimensional accuracy, which has been widely used. The relationship among composition, manufacturing process, microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of 316L stainless steel has been systematically investigated in