网络技术-网络基础-基于电子背散射衍射和纳米压痕技术省略奥氏体不锈钢微结构与性能关系研究.pdf

这篇学位论文主要探讨了奥氏体不锈钢在高温环境下的微结构与性能之间的关系，以及如何通过先进的检测技术来研究这些关系。论文的核心创新点集中在以下几个方面： 论文提出了一种基于SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能量色散光谱）和EBSD（电子背散射衍射）技术的“原位跟踪”观测方法，用于研究材料的微结构变化。尽管这种方法并非真正的“原位”观测，但通过精心操作，可以在不使用昂贵的特殊实验设备的情况下，模拟“原位”实验效果，从而节省成本并得到满意的结果。 论文将研究范围扩展至900°C以上的超高温环境，通过对日本、德国和国产奥氏体不锈钢在实际服役条件下的“原位跟踪”观测，揭示了在超高温下奥氏体不锈钢的组织转变、失效行为和机理。研究发现，材料在1200°C的高温环境中，晶粒生长速度加快，符合位错模型的晶粒长大机制。 第三，论文首次运用EBSD技术详细分析了奥氏体不锈钢焊接接头的“液一固界面”附近的晶体学取向关系。研究发现焊缝晶粒与母材之间存在着特定的生长关系，并证实了外延生长和竞争生长机制的理论。 第四，论文进一步探讨了在1200°C超高温下，焊接接头“液一固界面”附近的晶体学取向关系的变化。结果显示，母材区的晶粒在高温下显著长大，而焊缝区的晶粒保持稳定的＜100＞择优取向，表明晶界迁移和转动是其结构变化的主要机制。 第五，论文研究了奥氏体不锈钢在1200°C高温下的氧化膜形成及脱落机理。发现氧化膜具有多层结构，其性能受到氧化环境和氧化膜基体界面元素分布的影响，失效主要表现为裂纹的形成和不致密氧化层的脱落。 论文采用了纳米压痕技术，首次在奥氏体-铁素体异种钢焊缝熔合区附近进行了微米级别的残余应力测量。结果表明，熔合区附近存在压应力，且最大压应力位于熔合区，热处理可有效释放接头中的残余应力。 总结起来，这篇论文深入研究了奥氏体不锈钢在极端高温条件下的微观结构变化，以及这些变化如何影响材料的性能和寿命。通过EBSD和纳米压痕等先进技术的应用，论文为理解和预测奥氏体不锈钢在复杂工况下的行为提供了新的科学依据，对材料科学和工程领域具有重要的理论和实践价值。