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本文基于模糊辨识方法建立了马氏体时效不锈钢力学性能及M<,s>温度预测的模糊模型,对马氏体时效不锈钢的化学成分进行了优化设计,开发出一种具有优良耐蚀性的马氏体时效不锈钢.利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SADP)、能谱(EDS)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射分析(XRD)等实验手段和力学分析方法,深入地研究了马氏体时效不锈钢的热处理工艺、组织结构、力学性能和腐蚀行为.根据收集整理的实验数据,应用模糊辨识方法,建立马氏体时效不锈钢化学成分和热处理主要工艺参数与力学性能之间的关系.该方法是基于模糊聚类对输入变量进行有效模糊划分,并通过递推最小二乘辨识模糊模型的结论参数.离线仿真结果表明,马氏体时效不锈钢的力学性能预测值与实际值拟合良好,预测结果的相对误差很小,抗拉强度相对误差的91%在±2%以内,断面收缩率相对误差的85%在±2%以内,伸长率相对误差的84%在±5%以内.对马氏体时效不锈钢的腐蚀性能研究表明,马氏体时效不锈钢的点蚀击穿电位362mV,高于1Cr18Ni9Ti不锈钢的点蚀击穿电位;与普通马氏体时效不锈钢相比,点蚀击穿电位提高267mV.马氏体时效不锈钢在人造海水中的耐腐蚀性能优于1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和普通马氏体时效不锈钢,腐蚀率仅为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的1/2,是普通马氏体时效不锈钢1/3.进一步研究了马氏体时效不锈钢经过化学钝化处理形成的钝化膜在3.5%NaCl溶液中的电化学行为.结果表明,经过化学钝化处理后的成膜试样在Cl<->介质中耐点蚀性能明显提高,点蚀电位由352mV提高到489mV.马氏体时效不锈钢钝化膜的外层主要成分为Cr<,2>O<,3>、CrOOH或Cr(OH)<,3>和FeOOH.钝化膜内层的主要成分是Cr<,2>O<,3>和FeO.镍、钼在膜底富集,可以避免钝化膜的还原,从而增加了钝化膜的稳定性,改善了马氏体时效不锈钢的耐蚀性.