对于抗拉强度粉末冶金法制备9Cr-ODS/RAFM第一壁结构材料及组织性能要求

论文导读：伸长率为13%；9Cr-ODS/RAFM合金的显微组织由马氏体、铁素体、M_(23)C_6和Y-Ta-O化合物(白芯黑环物相)组成。能谱浅析结果表明，Y-Ta-O化合物的芯部富含Y、Ta、O元素，外环则富含Cr、V、Ti元素，以热力学角度考虑，Cr\V\Ti环可以起到润湿作用，推动Y_2O_3基物相的形成，进而提升RAFM钢的力学性能；Non-ODS试样的显微组织由马氏体、铁素
摘要：本论文首先对低活化铁素体\马氏体(RAFM)钢的性能参数、进展以及国内外的探讨近况进行了介绍和总结；其次，概述了氧化物弥散强度化技术以及热处理技术在RAFM钢中的运用以及探讨近况；最后，介绍了放电等离子体烧结(SPS)技术的工艺特点。在此基础上提出了本论文的探讨目的、内容、以及技术路线。采取机械合金化(MA)+真空烧结工艺制备9Cr-ODS/RAFM合金，探讨了球磨工艺、压制工艺以及烧结工艺对合金组织和性能的影响，以优化工艺参数，制备出高性能9Cr-ODS/RAFM合金。结果表明，在球磨转速为220r/min，球料比为20:1，不加硬脂酸(SA)作为历程制约剂的条件下，行星球磨48h后，Fe–9Cr–1.5W–0.4Mn–0.4Ti–0.2Si–0.2V–0.1Ta–0.1C–0.3Y_2O_3粉末已基本实现合金化，但是此球磨工艺的出粉率较低；在此基础上，改善球磨工艺，采取M1球磨工艺(未添加SA球磨48h后，再添加2wt%SA球磨2h)，粉末的出粉率高并且可基本实现合金化；采取单向模压成形，当压制压力高于700MPa时，压坯的孔隙率以及抗弯强度变化较小；9Cr-ODS/RAFM合金的最佳烧结温度为1390℃，此时烧结体的抗拉强度为600MPa，伸长率为23.1%，当烧结温度升高至1420℃时，烧结体的性能急剧下降。本论文探讨了Y_2O_3及烧结温度对9Cr-RAFM合金组织和性能的影响。结果表明，添加0.3wt%Y_2O_3的试样(ODS试样)在各烧结温度下，抗拉强度和伸长率均要优于未添加Y_2O_3的试样(Non-ODS试样)，ODS试样、Non-ODS试样的最佳烧结温度分别为1390℃、1360℃，在此温度下ODS试样抗拉强度为600MPa，伸长率为23.1%，Non-ODS试样的抗拉强度为470MPa，伸长率为13%；9Cr-ODS/RAFM合金的显微组织由马氏体、铁素体、M_(23)C_6和Y-Ta-O化合物(白芯黑环物相)组成。能谱浅析结果表明，Y-Ta-O化合物的芯部富含Y、Ta、O元素，外环则富含Cr、V、Ti元素，以热力学角度考虑，Cr\V\Ti环可以起到润湿作用，推动Y_2O_3基物相的形成，进而提升RAFM钢的力学性能；Non-ODS试样的显微组织由马氏体、铁素体、M_(23)C_6和TaC组成，TaC性硬脆，偏聚于晶界，能够弱化晶界区的形变强化能力，以而降低Non-ODS试样的断裂韧性，由此应该制约Ta在RAFM钢中的加入量。本论文探讨了热处理工艺对9Cr-ODS/RAFM合金组织和性能的影响。结果表明，Y_2O_3不仅有细化晶粒的效果，而且Y_2O_3的弥散强化作用，可以使9Cr-ODS/RAFM合金具有较好的组织稳定性；DSC浅析结果表明，9Cr-ODS/RAFM合金的居里温度为741.9℃，奥氏体开始转变温度(Ac1)和奥氏体完成转变温度(Ac3)分别为851.3℃和955.01℃；9Cr-ODS/RAFM合金的最佳热处理工艺为：1160℃水冷+760℃空冷。本论文对MA+SPS工艺制备9Cr-ODS/RAFM合金及其组织性能特点进行了探讨性探讨。结果表明，采取MASPS工艺，1200℃温度下烧结后，在扫面电镜下观察到的SPS试样的显微组织为单一的基体组织，基体的主要成分为Fe、Cr、W、Ti、C。SPS试样的显微硬度为927，其显微硬度值比MA+真空烧结试样的高4-5倍。关键词：9Cr-ODS/RAFM论文钢论文Y_2O_3论文机械合金化论文烧结温度论文热处理论文SPS论文抗拉强度论文显微硬度论文
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Abstract6-10
1 绪论10-23

1.1 课题来源、目的和作用10-11

1.2 国内外探讨近况11-19

1.3 放电等离子烧结技术（SPS）制备 ODS/RAFM 钢19-21

1.4 本论文的探讨内容、目的及技术路线21-23

2 试验材料的制备及测试策略23-29

2.1 试验材料的制备23-27

2.2 性能及组织浅析策略27-29

3 MA-烧结工艺制备 OD论文导读：_2O_3对9Cr-RAFM钢组织和性能的影响43-534.1引言43-444.2实验策略44-454.3实验结果45-514.4本章小结51-535热处理工艺及SPS对ODS/RAFM合金组织性能的影响53-645.1引言53-545.2实验策略54-555.3热处理工艺探讨55-605.4MA+SPS工艺的探讨性探讨60-625.5本章小结62-646全文总结64-66

6.1本论文主要结论64-65

S/RAFM 第一壁结构材料及组织与性能探讨29-43

3.1 引言29

3.2 球磨时间对 9Cr - ODS/RAFM 粉末形貌及合金化效果的影响29-32

3.3 添加剂和压制压力对粉末压制特性及压坯组织和性能的影响32-38

3.4 9Cr - ODS/RAFM 合金真空烧结工艺的探讨38-41

3.5 本章小结41-43

4 Y_2O_3对 9Cr - RAFM 钢组织和性能的影响43-53

4.1 引言43-44

4.2 实验策略44-45

4.3 实验结果45-51

4.4 本章小结51-53

5 热处理工艺及 SPS 对 ODS/RAFM 合金组织性能的影响53-64

5.1 引言53-54

5.2 实验策略54-55

5.3 热处理工艺探讨55-60

5.4 MA+SPS 工艺的探讨性探讨60-62

5.5 本章小结62-64

6 全文总结64-66

6.1 本论文主要结论64-65

6.2 本论文主要革新之处65-66

致谢66-67
参考文献67-73
附录 攻读硕士学位期间发表的论文73