耐海水高强螺栓材料比较研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：二O一三年五月十日北京化工大学硕士学位论文北京化工大学硕士学位论文北京化工大学学位论文原创性声哆IIIIIIIIIflUIIIIIIII—Y2393268本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：皇巡、爿日期：塑!!：兰：塑关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，

2、即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在』L年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：L彳拟山日期：垫!；：篁：兰2日期：兰!!：篁：盈北京化工大学硕士学位论文北京化工大学硕士学位论文学位论文数据集中图分类号TGl学科分类号430．4020论文编号密级公开学位授予单位代学位授予单位名10

3、010北京化工大学码称作者姓名王蚰学号20ll210045获学位专业代获学位专业名称材料工程085204码课题来源中船重工研究方向金藏拣拽论文题目耐海水高强螺栓材料比较研究关键词Inconel725热处理工艺耐蚀性能逐级拉伸试验热塑性论文答辩日期2013．5．24+论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长材料失效及文物保指导教师王菊琳副教授北京化工大学护评阗人1许淳淳教授北京化工大学材料失效与研究评阅人2陈旭俊教授北京化工大学材料失效与研究评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会何业东教授北京科技大学主席答辩委员1于中振教授北京化工大学答辩委员2李志林教授北

4、京化工大学答辩委员3熊金平副教授北京化工大学答辩委员4吉静副教授北京化工大学答辩委员5唐聿明副教授北京化工大学北京化工大学硕士学位论文V北京化工大学硕士学位论文耐海水高强螺栓材料比较研究摘要应用于海洋环境中的螺栓是关系到海洋设备安全的重要部件，由于其受到的应力复杂，需要较高的强度及塑韧性。又由于其直接接触海水，要求其具有较高的耐蚀性。另外，由于阴极保护装置的存在，使氢脆破坏变成其主要的失效方式之一。因此，筛选出适合于海洋环境的螺栓材料具有重要的应用价值。本论文以Inconel725合金为主要研究对象，并把与它结构性能相似的Inconel718合金和目前应用于海洋环境中螺栓所使用的

5、主要材料0Crl6Ni5Mo，进行力学及耐蚀性能比较研究，为其作为螺栓材料应用于海洋环境的可行性提供科学依据。Inconel725合金是典型的沉淀强化型合金，为面心立方(FCC)结构，对氢脆的敏感性较低。论文采用扫描透射电子显微镜(STEM)、透射电子显微镜(TEM)、逐级加力拉伸法、电化学测试技术、Gleeble热变形试验等测试方法和Thermo．Calc热力学计算等研究手段，从力学性能、微观结构、相分析、点蚀及氢脆机理等方面，来研究Inconel725合金的组织及性能。研究结果表明，Inconel725合金的主要强化机制为丫’／7”相的沉淀强化和细晶强化，合金的强度主要由丫’

6、／矿相数量及颗粒间距决定，数量越多，间距越小，强度越大。合金的塑性主要由6相析出的数量决定，6相不利于塑性的提高。另外6相数量对晶粒尺寸也有密切关系，其对晶粒的钉扎作用不利于晶粒的长大。6相在996℃固溶1．5h仍有极少在晶界以颗粒状析出，在1040℃固溶lh后完全溶于基体。选取适当的热处理工艺能有效减少6相析出。研究表明，Inconel725合金与InconeI718合金的点蚀都起源于块状析出的MC型碳化物。温度对Inconel725合金的点蚀影响不大，其点蚀临界温度高达90+3℃。6相的析出会降低Inconel718合金的耐点蚀性能。通过对氢脆临界值的测定可以得到Incone

7、l7l8合金的耐氢脆性能较优于Inconel725合金，氢脆引起的强度损失率分别为27％和北京化工大学硕士学位论文31．6％，而0Crl6Ni5Mo的强度损失率为54．2％，说明其耐氢脆性能相比前两者较差。Inconel718的最佳塑性温度区为900--950"C，Inconel725的最佳塑性温度区为950一1000℃；Inconel725合金的最佳加工温度范围为1100℃一1l50℃，应变速率范围为0．1—1S一，热变形激活能为240．34kJ／mol。通过对Inconel7