建立不锈钢焊接金相图谱库的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

不锈钢是一类fe-c、fe-c-cr和fe-cr-ni为合金系的高合金钢。作为一类不锈的钢必须含有质量分数不低于10.5%的铬。含有这个最低含量的钢在其表面可以形成一个惰性氧化层，这个惰性氧化层可以保护内层的金属在不含腐蚀介质的空气中不被氧化和腐蚀。某些铬的质量分数低于11%的钢，比如用于电站的w（cr）=9%铬合金的钢有时也被划为不锈钢。另外某些铬的质量分数w（cr）=12%的钢，甚至更高铬含量的钢，暴露在空气中也会生锈。这是因为某些铬被结合为碳化物或其他化合物而降低了母材中的铬含量，使其低于形成连续氧化物保护层所必需的铬含量水平。 不锈钢的腐蚀有多种形式，包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀。腐蚀的形式受腐蚀环境、材料的冶金状态和局部应力的影响。工程师和设计师在选择用于腐蚀条件下的不锈钢时，必须充分了解结构的腐蚀环境和制造过程对材料冶金行为的重要影响。 即使在高温下，不锈钢也有好的抗氧化性，因而也常常被称为耐热钢。高温抗氧化性也是含有铬成分的一个主要功能，某些高铬合金钢（w（cr）=25%～30%）能用于1000℃的高温。另外一种耐热性是指高温防渗碳，为了具有这种耐热性，开发了含有中等含量的铬[w(cr=16%)]和镍含量很高[w(ni)=35%]的一类不锈钢。

紧接着碳钢和c-mn钢，不锈钢是最广泛应用的钢种。 和其他材料以成分来分类有所不同，不锈钢的分类是基于其冶金学上起主导作用的相成分。在不锈钢中三种可能的相成分是马氏体、铁素体和奥氏体。双相钢含有近似50%的奥氏体和50%的铁素体，从而得益于这两种相所期望的性能。析出硬化（ph）类钢因形成强化析出相并由时效热处理硬化而得名。ph不锈钢又进而由在其中形成析出相的母相或基体被分为：马氏体类、半奥氏体类和奥氏体类。 美国钢铁研究院（aisi）用三个数字，有时附加一个字母的系列来标识不锈钢，例如304，304l，410和413等。磁性也可以用来鉴别某些不锈钢。奥氏体类不锈钢本质上是非磁性的。少量参与铁素体或冷加工可能引起轻微的铁磁性，但其磁性明显的低于磁性材料。铁素体和马氏体类不锈钢是铁磁性的。双相钢由于有较高的铁素体含量，而有相对较强的磁性。 对于不同类型的不锈钢，其物理性能如导热性、热膨胀性和力学性能可以变化很大并影响其焊接性。例如奥氏体不锈钢导热性差而线胀系数高，因而焊接时引起的变形大于其他类型（主要是铁素体和马氏体钢种）。 不锈钢的腐蚀有多种形式，包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀。腐蚀的形式受腐蚀环境、材料的冶金状态和局部应力的影响。工程师和设计师在选择用于腐蚀条件下的不锈钢时，必须充分了解结构的腐蚀环境和制造过程对材料冶金行为的重要影响。

焊接金相分析是一门综合性的边缘科学，它不同于一般的金相分析，既涉及金属学和金属物理的内容，又涉及光学、电子学的内容，而且与焊接工艺密切相关。随着现代化大型工程结构和电子器件微型结构的涌现，新材料和焊接新工艺的广泛应用，焊接金相分析作为一门独立的试验科学分支，在科研和生产越来越受到重视，取得了较快发展，积累了许多宝贵经验和实验技巧。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

不锈钢是最常用的工程结构材料之一，不锈钢焊接接头金相分析是进行接头工艺及性能分析的基本手段，建立不锈钢焊接金相图谱对上述分析研究将提供巨大的便利。本课题在搜集整理不锈钢焊接金相组织图基础上，建立不锈钢焊接金相组织图谱库，提供不锈钢焊接金相图的查询、浏览功能。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，搜集不锈钢焊接金相图谱。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：完成不锈钢焊接金相图谱的分类整理，设计程序功能。

第7－11周：根据设计方案，设计并完成不锈钢焊接金相图谱库的建立。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]本书编委会编著，焊接件加工处理工艺与质量检测、失效分析技术及金相图谱实用手册，北京：冶金工业出版社，2006.11

[2]中国机械工程学会焊接学会编著，焊接金相图谱，北京：机械工业出版社，1987

[3]郑远谋.爆炸焊接金相技术和金相图谱[j].理化检验-物理分册,2001,37(6):246-250