文档介绍：A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree for the Master of Engineering

Effects of preparation technology and silicon on
microstructure and properties of 14Cr-ODS ferritic
steel

Candidate : Li Yingbo
Major : Materials Engineering
Supervisor : Prof. Xiong Weihao

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
May, 2013
独创性声明

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究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
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日期: 年月日

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日期: 年月日日期: 年月
华中科技大学硕士学位论文
摘要
纳米氧化物弥散强化(ODS)铁素体钢的性能及制备工艺研究一直是许多科学研
究者努力的方向。本文首先简要介绍了核聚变堆、聚变堆结构材料的研究现状,并
对 ODS 合金的制备工艺进行了综述。在已有理论的基础上,采用机械合金化技术对
原料粉末球磨,制备出 Fe-14Cr----xSi(wt%)名义成分的粉末;随
后对合金粉末进行退火+压制成型+真空烧结处理以制备出 14Cr-ODS 铁素体钢。实
验对制备的 14Cr-ODS 铁素体钢进行了相对密度测试、力学性能测试、硬度测试及恒
温氧化实验,采用一系列分析测试手段(XRD、OM、SEM+EDS)研究了 MA 工艺
参数、烧结温度及 Si 含量对合金室温组织性能、高温氧化行为的影响。得到的主要
结论如下:
1. 原始粉末在 230r/min,球料比 20:1 下球磨 48h 后可以实现粉末的合金化,合金
粉末成分接近设计成分。球磨 48h 的合金化粉末添加 1%SA 球磨再 4h 可以使粉
末颗粒边界圆润,SA 对粉末起到自润滑的作用,提高粉末的压制性能。
2. 合金中添加 Si 可以带来材料致密度的显著提升,添加 5wt% Si 的合金 1380°C 下
烧结时相对密度可达 %。
3. 14Cr-ODS 成分合金在 1300°C 真空烧结的组织均匀,晶粒细小等轴分布,拥有
最佳的力学性能,分别为强度 ,伸长率 %,硬度。添加
3wt%Si 的合金 1300°C 烧结时性能明显改善,抗拉强度、伸长率、显微硬度分别
为:、%、。
4. 添加 Si 的 14Cr-ODS 铁素体钢的氧化膜组织致密平坦,抗氧化性能优异,说明
添加 Si 能够显著改善合金的抗氧化性能。

关键词:14Cr-ODS 铁素体钢;制备工艺;Si;组织;性能

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华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Nano-metric oxide dispersion strengthened (ODS) ferrite steels used in fusion reactor
produced by mechanical alloying techniques have e increasingly interesting to
scientific researchers. This artic