论文部分内容阅读
304不锈钢具有良好的塑性、韧性和焊接性能,被广泛应用于国民经济的各个工业领域。但这种材料在含氯离子溶液中容易引起晶间腐蚀和应力腐蚀等局部腐蚀现象,给304不锈钢使用带来了很大的限制条件,甚至导致严重的安全事故。近年来,国内外关于表面喷丸处理提高材料的力学性能、抗疲劳性能和耐均匀腐蚀性能的研究已取得许多有用研究成果,但对于高能喷丸工艺参数对304不锈钢应力腐蚀性能的影响,至今尚缺少系统的研究。本文采用不同的喷丸压力和喷丸时间对304不锈钢板及其焊接接头进行高能喷丸强化处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)分析和显微硬度分析,研究了高能喷丸参数对304不锈钢表面性能的影响;通过应力腐蚀试验,研究了高能喷丸参数对304不锈钢应力腐蚀敏感性的影响。论文的主要研究成果为:(1)经高能喷丸处理后,304不锈钢母材和焊缝试样均发生了强烈的塑性变形,诱发了马氏体相变。随着喷丸压力或喷丸时间的增加,马氏体相逐渐增多,而奥氏体相相应减少。(2)随着喷丸压力增大或喷丸时间的增加,试样表层晶粒逐渐变细,晶格畸变相应增大。经过高能喷丸处理后,母材和焊缝试样表层晶粒均达到了纳米级(15-60nm)。(3)当喷丸压力增大或喷丸时间增加时,母材和焊缝试样表层显微硬度增大。随着距离试样表面深度的增加,显微硬度迅速下降并趋于稳定。(4)通过高能喷丸处理后,304不锈钢母材和焊缝试样在3.5%NaCl溶液中应力腐蚀敏感性明显减小。随着喷丸压力增大或喷丸时间的增加,母材和焊缝试样应力腐蚀敏感性均存在先减小后增大的变化趋势。(5)高能喷丸处理对304不锈钢应力腐蚀敏感性影响分为两个方面:晶粒细化和马氏体相变。当喷丸参数小于临界值时,晶粒细化因素占主导地位,应力腐蚀敏感性随着喷丸压力增大或喷丸时间的增加而减小;反之,当喷丸参数大于临界值时,形变诱发的马氏体相变因素占主导地位,应力腐蚀敏感性随着喷丸压力增大或喷丸时间的增加而增大。