ODS鐵素體耐熱鋼燒結過程中的相變.pdf

1、ODS鐵素體鋼以其優(yōu)異的高溫性能及低活件作為核反應堆包殼管的代表材料。ODS鋼中的元素在燒結過程中扮演著重要的角色,因此研究它們在燒結過程中對奧氏體化溫度的影響有著重要的指導意義。本文主要針對Fe-0.3Y2O3(wt.％)(簡稱Fe—Y)和Fe-9Cr-0.2Ti-0.3Y2O3(wt.％)(簡稱Fe-Cr-Ti-Y)兩個體系進行了研究。采用差熱分析儀進行燒結,分析DTA曲線并確定合適的升溫速率。在此基礎上,對兩個體系的粉末進行不同時

2、間的球磨,結合DTA曲線,XRD,SEM,粉末燒結理論,第二相釘扎理論對兩個體系燒結過程中的相變進行分析。本文實驗內容及得到的結論有:
　　 將Fe-0.3Y2O3(wt.％)體系按比例進行機械合金化,球磨時間分別為0h,12h,20h,30h,將粉末壓片在差熱分析儀(DTA)中進行1000℃燒結,得到同步DTA曲線,分析Y2O3的加入及不同的球磨時間對Fe-Y系奧氏體轉變溫度的影響。實驗結果表明,球磨時間的延長會導致晶粒中位錯

3、的增加及粉末晶粒的細小,兩者均會降低奧氏體的起始轉變溫度。而Y2O3可以釘扎奧氏體晶界,對奧氏體的形成起一定的阻礙作用,從而擴大了奧氏體相變區(qū)域。
　　 在Fe-Y體系的基礎上先后加入9％Cr(wt.％)、0.2％Ti(wt.％),構成Fe-Cr-Y和Fe-Cr-Ti-Y體系。將兩體系的粉末進行不同時間的球磨,分析球磨不同時間后Cr、Ti對燒結過程中奧氏體轉變溫度的影響。為了探索在1000℃進行燒結樣品中是否存在Ti-Y-O,于

4、是將Ti及Y2O3的質量分數(shù)均擴大10倍,便于XRD檢測。實驗結果表明:當Fe-Cr-Y粉末未經球磨時,Cr只能通過加熱過程中的擴散固溶到基體中,所以此時Cr濃度小于7％,致使α-Fe()γ-Fe同素異構轉變點隨Cr在基體中濃度增大而降低,當球磨10h時,Cr在基體中大量固溶使?jié)舛冗_到7％以上,此時α-Fe()γ-Fe同素異構轉變點隨Cr濃度增大而升高,奧氏體轉變開始溫度隨著球磨時間的延長也逐漸升高,當球磨時間為20h時,Cr完全固溶于