《新型馬氏體時效不銹鋼及其強韌性》是一本較全面、系統(tǒng)地介紹超高強度不銹鋼——馬氏體時效不銹鋼顯微組織結構與性能關系以及強韌化方法與機理研究成果的著作。書中融有作者多年來的科研成果及國內外研究的新進展。《新型馬氏體時效不銹鋼及其強韌性》從必不可少的金屬學與熱處理的基礎理論知識開始,詳細介紹了馬氏體時效不銹鋼的合金化特點、組織結構與發(fā)展趨勢等;重點介紹了利用Thermo-Cale熱力學計算軟件優(yōu)化馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝、循環(huán)相變細化晶粒工藝、分級時效熱處理工藝以及馬氏體時效不銹鋼的強韌化機理;給出了新型高強高韌馬氏體時效不銹鋼不同熱處理下的顯微組織、性能及相互關系;詳細介紹了一種利用模糊辨識方法對馬氏體時效不銹鋼的性能進行預測以及對馬氏體時效不銹鋼合金成分的優(yōu)化設計方法,并給出了設計實例;最后對一種新型馬氏體時效不銹鋼的耐海水腐蝕性能進行了深入研究。
《新型馬氏體時效不銹鋼及其強韌性》可供高等院校材料專業(yè)師生及相關專業(yè)科研、工程技術人員參考使用。
馬氏體時效不銹鋼是由低碳馬氏體相變強化和時效強化兩種強化效應疊加強化的高強度不銹鋼。它具有馬氏體時效鋼的全部優(yōu)點,又具有馬氏體時效鋼所不具備的不銹性,同時還對沉淀硬化不銹鋼的某些性能進行了改進。它是超高強度不銹鋼最具有發(fā)展前途的鋼種,現已廣泛應用于航空航天、機械制造、原子能等重要領域。近年來隨著海洋開發(fā)、宇宙開發(fā)等對不銹鋼的使用可靠性要求日益嚴格,對馬氏體時效不銹鋼的力學性能、耐腐蝕性能提出了更高的要求。提高現有馬氏體時效不銹鋼的強度級別,改善馬氏體時效不銹鋼的耐蝕性,研究開發(fā)具有優(yōu)異強韌性和耐蝕性相配合的新型馬氏體時效不銹鋼,是國際上高強度不銹鋼領域的熱點之一。
作者有幸置身于新型鋼鐵材料的研究當中,多年來一直從事馬氏體時效不銹鋼的研究。本書包含了作者近年來的最新研究成果,重點介紹了馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化方法和提高馬氏體時效不銹鋼強韌性的工藝方法;詳細介紹了一種鋼鐵材料的成分優(yōu)化設計方法,以及新型馬氏體時效不銹鋼的組織及性能。作者希望本書能夠對我國高強度不銹鋼領域在知識更新和開闊視野方面起到一點促進作用,也希望能夠借助本書給初步涉及這個領域的讀者提供一個方便的入門途徑。本書可供高等院校材料專業(yè)師生及相關專業(yè)科研、工程技術人員參考使用。
為便于理解后面對馬氏體時效不銹鋼的研究成果,本書第1章闡述了必不可少的金屬學基礎理論,包括材料的結構、鋼的熱處理、鋼的強韌化理論基礎和金屬腐蝕的基本原理。第2章介紹了國內外馬氏體時效不銹鋼的發(fā)展概況,內容包括馬氏體時效不銹鋼的成分與力學性能、合金化特點、組織結構、強韌化機理等。第3章利用Thermo-Calc熱力學計算軟件,對馬氏體時效不銹鋼高溫析出相、時效析出相進行熱力學計算,為馬氏體時效不銹鋼的熱處理工藝優(yōu)化提供了理論依據。第4章詳細論述了新型高強高韌馬氏體時效不銹鋼的力學性能、顯微組織結構及其相互關系。第5章介紹了兩種提高馬氏體時效不銹鋼強韌性的方法,即循環(huán)相變細化晶粒工藝和分級時效熱處理工藝;借助物理)臺金原理,分析了馬氏體時效不銹鋼強化機理。第6章講述了模糊辨識方法在馬氏體時效不銹鋼中的應用,基于模糊聚類方法建立了力學性能以及Ms溫度預測的模糊模型,為新型不銹鋼的設計提供了基礎。書后附有詳細的源程序,供讀者參考。在此基礎上,重點介紹了一種新的不銹鋼設計方法,對馬氏體時效不銹鋼的成分進行優(yōu)化設計,開發(fā)出一種新型馬氏體時效不銹鋼,并對其組織性能進行了詳細研究。第7章對一種新型馬氏體時效不銹鋼的耐海水腐蝕性能進行了研究。
在本書的撰寫和出版過程中,哈爾濱工業(yè)大學尹鐘大、朱景川教授提供了支持和幫助,燕山大學劉福才教授在性能預測的模糊模型建立過程中給予具體指導,在此一并表示感謝。
鑒于作者在上述領域的理論與實踐方面的局限性,書中疏漏和不當之處在所難免,歡迎廣大讀者指正。
第1章 金屬學基礎
1.1 材料的結構
1.1.1 材料在固態(tài)下的結合方式
1.1.2 金屬及合金的結構
1.2 鋼的熱處理
1.2.1 鋼在加熱時的轉變
1.2.2 鋼在冷卻時的轉變
1.2.3 馬氏體轉變
1.2.4 鋼的熱處理工藝
1.3 鋼的強韌化理論基礎
1.3.1 鋼的強度與強化
1.3.2 鋼的韌性與韌化
1.4 金屬腐蝕的基本原理
1.4.1 金屬腐蝕的基本概念與分類
1.4.2 電化學腐蝕基本知識
1.4.3 金屬的鈍化
1.4.4 金屬的常見腐蝕形態(tài)
1.4.5 金屬腐蝕程度的表示方法
第2章 馬氏體時效不銹鋼研究現狀
2.1 馬氏體時效鋼的發(fā)展
2.2 馬氏體時效不銹鋼的化學成分與力學性能
2.2.1 國外馬氏體時效不銹鋼的化學成分與力學性能
2.2.2 國內馬氏體時效不銹鋼的化學成分與力學性能
2.3 馬氏體時效不銹鋼的合金化特點
2.4 馬氏體時效不銹鋼的組織結構
2.4.1 馬氏體
2.4.2 金屬間化合物
2.4.3 殘余奧氏體
2.5 馬氏體時效不銹鋼強韌化機理
2.5.1 馬氏體時效(不銹)鋼強化機理
2.5.2 馬氏體時效(不銹)鋼韌化機制
2.6 馬氏體時效不銹鋼的生產工藝
2.6.1 馬氏體時效不銹鋼的冶煉與加工
2.6.2 馬氏體時效不銹鋼的熱處理工藝
2.7 馬氏體時效不銹鋼發(fā)展趨向
第3章 馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化
3.1 Thermo-Calc熱力學計算系統(tǒng)
3.2 00Cr13Ni7C04M04W2馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化
3.2.1 00Cr13Ni7C04M04W2馬氏體時效不銹鋼析出相的熱力學計算
3.2.2 00Cr13N17C04M04W2馬氏體時效不銹鋼高溫固溶析出相的熱力學計算
3.2.3 00Cr13N17C04M04W2馬氏體時效不銹鋼時效析出相的熱力學計算
3.2.4 00Cr13N17C04M04W2馬氏體時效不銹鋼析出行為
3.2.5 00Cr13Ni7C04M04W2馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝
3.2.6 00Cr13Ni7C04M04W2馬氏體時效不銹鋼力學性能
3.3 00Cr13Ni7C05M04Ti馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化
3.3.1 00Cr13Ni7C05M04Ti馬氏體時效不銹鋼高溫析出相的熱力學計算
3.3.2 00Cr13Ni7C05M04Ti馬氏體時效不銹鋼時效析出相的熱力學計算
3.3.3 00Cr13Ni7C05M04Ti馬氏體時效不銹鋼熱處理工藝
第4章 新型高強高韌馬氏體時效不銹鋼的力學性能與顯微組織
4.1 新型高強高韌馬氏體時效不銹鋼的力學性能
……
第5章 馬氏體時效不銹鋼的強韌化
第6章 馬氏體時效不銹鋼力學性能預測與合金化設計
第7章 馬氏體時效不銹鋼耐海水腐蝕性能研究
附錄 Ms溫度預測模糊模型源程序
參考文獻
名詞索引