基于团簇模型的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢成分设计
COMPOSITION DESIGN OF HIGH-STRENGTH MARTENSITIC PRECIPITATION HARDENING STAINLESS STEELS BASED ON A CLUSTER MODEL
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文摘
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利用"团簇加连接原子"结构模型研究了马氏体沉淀硬化不锈钢的成分特征,结果表明,此类钢的基础三元Fe-Ni-Cr高温奥氏体下限成分对应团簇成分式[NiFe_(12)]Cr_3,其中NiFe_(12)为fcc结构,Ni为中心原子,其与12个Fe原子配位构成立方八面体团簇,Cr为连接原子.以[NiFe_(12)]Cr_3为基础成分式,根据团簇式自洽放大和相似组元替代原则,添加C,Mo,Nb和Cu形成多元新合金,采用铜模吸铸快冷技术制备合金,并在1323 K保温2 h进行固溶处理后水淬,然后再在753 K保温4 h进行时效处理.结果表明,固溶和时效后的系列合金的组织和性能随合金化组元的种类及含量发生变化,其中{[(Ni_(13)Cu_3)Fe_(192)](Cr_(45)Mo_(2.5)Nb_(0.5))}C_1合金在时效处理后具有较高的硬度和拉伸强度,其硬度为397 HV,屈服强度为971 MPa,抗拉强度为1093 MPa,该成分合金在3.5%NaCl(质量分数)中性溶液中具有优良的耐蚀性能. |
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其他语种文摘
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The present work investigates composition characteristics of martensitic precipitation hardening stainless steels using a cluster-plus-glue-atom model.In this kind of steels based on the basic ternary Fe-Ni-Cr,the lowest solubility limit of high-temperature austenite corresponds to the cluster formula[NiFe_(12)]Cr_3,where NiFe_(12) is a cuboctahedron centered by Ni and surrounded by 12 Fe atoms in fee structure and Cr serves as glue atoms.New multi-component alloys were designed by adding C,Mo,Nb and Cu into the basic[NiFe_(12)]Cr_3 with self-magnification of cluster formula and similar element substitution.These alloys were prepared by copper mould suction casting method,then solid-solution treated at 1323 K for 2 h followed by water-quenching,and finally aged 753 K for 4 h.The experimental results show that the microstructures and properties of the serial solid-solution treated and aged alloys vary with alloying elements and their contents.Among them, the {[(Ni_(13)Cu_3)Fe_(192)](Cr_(45)Mo_(2.5)Nb_(0.5))}C_1 alloy has higher microhardness and tensile strengths,the hardness is 397 HV,yield strength is 971 MPa and ultra strength is 1093 MPa after aging treatment. {[(Ni_(13)Cu_3)Fe_(192)](Cr_(45)Mo_(2.5)Nb_(0.5))}C_1 exhibits good corrosion-resistance in 3.5%NaCl solution. |
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来源
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金属学报
,2012,48(10):1201-1206 【核心库】
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DOI
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10.3724/sp.j.1037.2012.00053
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关键词
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马氏体沉淀硬化不锈钢
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“团簇加连接原子”结构模型
;
合金化
;
成分设计
;
高强度
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地址
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1.
大连理工大学, 三束材料改性教育部重点实验室, 大连, 116024
2.
沈阳鼓风机集团股份有限公司, 沈阳, 110869
3.
大连理工大学能源与动力学院, 大连, 116024
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语种
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中文 |
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ISSN
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0412-1961 |
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学科
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金属学与金属工艺 |
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基金
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国家自然科学基金
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辽宁省博士后启动基金项目资助
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文献收藏号
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CSCD:4656636
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26
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