| 题名 | 轨道车辆用301L不锈钢腐蚀与疲劳性能及组织结构的作用机制 |
| 作者 | 魏孔振 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 喇培清 |
| 关键词 | 301L奥氏体不锈钢 点蚀 晶间腐蚀 疲劳性能 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 随着国内外轨道车辆的不断发展,轻量化已成为轨道车辆发展的必然趋势。作为轨道车体主材的301L不锈钢是一种亚稳态奥氏体不锈钢,在室温下通过塑性变形能够产生应变诱导马氏体相变,能在提高强度和硬度的同时保持一定的塑性。但是,鉴于轨道车辆工作环境较为复杂,并且车体与轨道之间不断的往复磨损,因而对材料有较高的要求。腐蚀和疲劳作为轨道车辆最为严重的两种失效方式,一直都是亟待解决的问题。本文主要研究了不同强度等级301L奥氏体不锈钢中夹杂物种类、数量以及轧制过程中产生的马氏体相变对301L奥氏体不锈钢点蚀和晶间腐蚀的影响规律。设定不同的敏化温度,通过晶间腐蚀实验找出301L奥氏体不锈钢晶间腐蚀最为敏感的温度点,保证在其加工或者热处理过程中尽量避免这一温度。同时对用作轨道车辆底架主横梁材料的301L奥氏体不锈钢DLT等级板进行了疲劳性能研究,通过断口分析确定其失效形式,为我国不锈钢轨道车辆的发展提供了实验依据和理论支撑。（1）金相法表明五种强度等级的301L奥氏体不锈钢中夹杂物种类均为球状氧化物;评级结果显示除了MT等级板为1.0级外,其他等级的板材均为0.5级;随着轧制压下率的增大,301L奥氏体不锈钢中夹杂物发生了破碎。此外,FMP30磁饱和仪测得冷轧过程中会有部分奥氏体相转变为马氏体相,并且压下率越大,马氏体含量越多。（2）6%FeCl3溶液浸泡实验表明五种强度等级的301L奥氏体不锈钢在浸泡72 h后均出现了点蚀现象,且失重法计算的LT等级板点蚀速率最大,M T等级板点蚀速率最小。动电位极化曲线研究表明LT等级板的自腐蚀电流密度和维钝电流密度最大,MT等级板的自腐蚀电流密度和维钝电流密度最小,且自腐蚀电位最大,说明LT等级板耐点蚀性能较差,MT等级板耐点蚀性能较好。（3）10%草酸溶液浸蚀实验表明敏化处理后的301L奥氏体不锈钢均出现晶间腐蚀现象。随着敏化温度的升高,301L奥氏体不锈钢的晶间腐蚀程度先加剧后减弱。当敏化温度为650℃时,晶界上出现了连续、较深且包围整个晶粒的腐蚀沟,晶间腐蚀程度最高,说明650℃为301L奥氏体不锈钢的“鼻尖温度”,对其进行热处理时应尽量避免或减短停留在此温度的时间。此外,301L奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏感性随晶粒尺寸的变小而加剧。（4）65%硝酸煮沸实验表明五种强度等级的301L奥氏体不锈钢在煮沸48 h后沿晶界均发生了晶间腐蚀现象,且晶粒上有蚀坑出现。统计腐蚀后晶界的宽度,发现ST等级板腐蚀沟槽最宽,为5.74μm,且失重法计算的晶间腐蚀速率最大,表明ST等级板腐蚀最为严重,耐晶间腐蚀性能最差;DLT等级板腐蚀沟槽最窄,为3.82μm;MT等级板为4.26μm,但其晶粒表面腐蚀较轻,且晶间腐蚀速率最小,表明MT等级板耐晶间腐蚀性能最好。（5）单点疲劳实验估算301L奥氏体不锈钢DLT等级板的疲劳极限为395MPa。最小二乘法对DLT等级板的S-N曲线拟合得到存活率为50%的S-N曲线幂函数方程为:N45.045=3.085×10123。疲劳断口分析可以明显观察到疲劳源区、疲劳裂纹扩展区以及瞬时断裂区,最终的断裂方式为塑性断裂,为我国不锈钢轨道车辆生产提供了一定的实验依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 81 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94980]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏孔振. 轨道车辆用301L不锈钢腐蚀与疲劳性能及组织结构的作用机制[D]. 2019. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论