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本文以430铁素体不锈钢为出发点,系统的开展了稀土在430铁素体不锈钢中变质夹杂以及微合金化等作用的研究,主要内容包括稀土对铁素体不锈钢的非金属夹杂物、组织、力学性能、耐腐蚀性能等多方面的影响以及作用机理的研究。
通过定量金相实验配合扫描电镜以及能谱仪对430铁素体不锈钢中的非金属夹杂物展开了深入细致的研究,研究结果表明:合适的稀土对样品中的非金属夹杂物有明显的细化、球化作用;过多的稀土使夹杂物聚集长大,细化、球化作用减弱,对钢的性能产生不利影响;稀土改变了非金属夹杂物的种类,由MnS、Al2O3以及铝酸盐变质为稀土氧化物、稀土硫氧化物、稀土铝酸盐以及这些夹杂物的复合夹杂物。
对试样的组织以及晶界成分的研究表明:稀土对铁素体晶粒有细化作用,合适的含量能够使铁素体晶粒度提高一级。随着稀土含量的增加,样品中晶界处的稀土含量也随之增加,并且晶界处的稀土含量远远大于钢中的平均含量,稀土易于偏聚在晶界处;稀土偏聚在晶界,降低了S、P等元素在晶界的含量,有利于强化晶界。
通过拉伸实验、系列冲击实验对430铁素体不锈钢中稀土对力学性能的影响进行了研究,并通过扫描电镜和能谱仪对断口进行了分析。研究结果表明:与横向延伸率相比稀土对横向屈服强度、抗拉强度影响更为显著;稀土对拉伸性能的影响主要是细晶强化、固溶强化以及改变非金属夹杂物种类、数量等作用的综合结果;稀土对试样的横向冲击功提高显著;加入稀土后,样品的冲击断口中有纤维区出现。
通过极化曲线以及交流阻抗实验研究了稀土对430铁素体不锈钢耐腐蚀性能的影响,研究结果表明:钢中加入稀土后,样品的腐蚀电位有向正向移动的趋势,自腐蚀电流也有减小的趋势,样品的耐腐蚀性能得到了改善;加入稀土后不同样品的点蚀击穿电位也有不同程度的提高,稀土能够有效的提高430铁素体不锈钢的钝化膜电阻。