40Cr钢元素偏析对冲击韧性的影响

针对40Cr钢出现冲击值降低的问题,运用实践——认识——实践掌握客观规律的方法,研究了几个炉号的钢材,得出其中元素偏析是影响冲击值降低的原因。在所研究的炉号中,微量元素磷和锡在正常的热处理工艺条件下偏析于奥氏体晶界;偏析程度可因其它合金元素的偏析而加剧。磷和锡的偏析引起原奥氏体晶界相间结合力减弱,导致冲击值降低。通过正火和不完全淬火以改变磷和锡的分布,使冲击值显著提高,并保证其它机械性能满足要求。在生产过程中,不宜采用不完全淬火时,应当控制原材料的成分和冶炼工艺,使微量有害元素的含量降至一定限度以下。     

稀土铈对钢中溶质碳偏析影响的热力学研究

以Fe-C-Ce合金为对象,建立多元合金溶质分配系数热力学计算模型,并利用FactSage Equilib模块计算不同铈含量下凝固体系中溶质碳的平衡分配系数,以此研究稀土铈对钢中溶质碳偏析的影响。结果表明:稀土铈对体系的凝固相转变影响较大。钸的添加可促使奥氏体的转变,使L+γ固-液共存区扩大,从而使碳的平均平衡分配系数增大,起到减小钢中碳偏析的作用。改善钢中碳偏析的最适宜铈添加量与碳含量有关,Fe-0.1%C-x%Ce(质量分数,下同)体系最适宜的稀土铈添加量为0.047%～0.057%,Fe-0.25%C-x%Ce体系最适宜的稀土钸添加量为0.03%～0.04%。     

稀土Ce对42CrMoTiB钢力学性能的影响

研究了稀土Ce对42CrMoTiB钢中夹杂物以及力学性能的影响。结果发现,在42CrMoTiB钢中加入Ce能起到净化钢液,变质夹杂物的作用。随Ce量的增加,钢材的塑韧性得到大幅提高,其中含0.025wt%Ce的42CrMoTiBCe-3钢的夏比冲击吸收能量(KV2)比未检出Ce的42CrMoTiBCe-1钢的提高36.4%。然而,当Ce含量超过0.025wt%时,钢中B类夹杂明显增多,并且在钢中引起明显的混晶;因此,含0.033 wt%Ce的42CrMoTiBCe-4钢的力学性能下降。42CrMoTiB钢中最佳的Ce含量为0.025wt%左右。     

稀土Ce对H13钢CCT曲线的影响

通过测定无Ce和添加0.026%Ce的H13热作模具钢的连续冷却转变(CCT)曲线,研究了稀土元素Ce对H13钢CCT曲线的影响。结果表明,0.026%Ce加入H13钢中可起到净化钢液、改善组织、细化晶粒和消除未溶碳化物的作用,并使珠光体转变和贝氏体转变曲线左移,珠光体相变和贝氏体相变提前,珠光体(A+P+C)和贝氏体(A+B+C)转变区域变大,马氏体(A+M+C)转变区域相应缩小。Ce的加入使H13钢的硬度增大,且硬度随冷却速度的增加而增大。     

稀土Ce元素对Sn-Zn-Bi-Ag-Al无铅钎料性能的影响

为了改善Sn-9Zn-4Bi-0.5Ag-0.05Al无铅钎料的综合性能,文中通过添加稀土元素Ce,研究了Ce元素对无铅钎料的润湿性能、抗剪强度以及熔点的影响.结果表明,稀土Ce元素的加入明显改善了钎料的润湿性能.当Ce的添加量为0.05wt%时,润湿性能最佳,钎焊接头的抗剪切强度也有明显提高,但随着稀土Ce元素的加入...     

稀土Ce对C-Mn低温钢强韧性的影响机制

针对工业生产的C-Mn低温钢,研究稀土Ce加入量0、6、9和13μg/g对钢材强度和低温韧性的影响。通过拉伸试验和冲击试验,并结合扫描电镜对不同稀土Ce含量下试样断口形貌-夹杂物进行分析观察。结果表明:随着稀土Ce含量的增加,C-Mn低温钢的屈服强度和抗拉强度呈缓慢增加的趋势,而延伸率呈先增大后减小的趋势,并且发现当稀土Ce为9μg/g时,产品的强-塑性最佳。当稀土Ce加入量为9μg/g时,获得了最优的低温韧性,主要原因为适量稀土Ce的加入,有效改质夹杂物,形成细小含Ce稀土夹杂物,增强低温环境下钢的抗断裂能力。此外,还对比了添加9μg/g(±1μg/g)Ce与0μg/g Ce工业规模化生产同规格钢带–40℃的低温韧性,发现含9μg/g Ce钢带的冲击功比0μg/g Ce的能提高10 J左右。     

稀土Ce对5CrMnMo钢组织和性能的影响

在5CrMnMo钢中加入不同量稀土Ce后,观察试样的组织并测试其力学性能.结果表明.稀土Ce能起到净化基体和细化晶粒的作用,显著提高5CrMnMo钢的硬度、强度、塑性和冲击韧度,并且当稀土Ce添加量为0.20%时.5CrMnMo钢可获得良好的综合力学性能.     

钢中白点断口的晶体取向与元素偏析

利用电子光学仪器(扫描电镜、透射电镜、电子探针和Auger能谱仪)对钢中白点的晶体取向和元素偏析进行了综合研究。结果表明:白点断口以晶内的准解理和沿晶的波状撕裂条纹的混合断裂形态为特征;白点断裂面的晶体学取向主要是沿铁素体{112}晶面的准解理断裂,显徽空隙内枝晶表面为{111}自由面;白点断口上有P和Cr,Mo,Mn的正偏析,其中以P最为明显。     

稀土Ce对4Cr5MoSiV1钢组织的影响

对不同稀土Ce含量的4Cr5MoSiV1试验钢经热加工处理后的显微组织进行了观察和分析,研究Ce含量对其显微组织的影响。结果表明,稀土Ce的加入,使4Cr5MoSiV1钢铸态、锻态、正火和球化退火态的组织得到改善,晶粒细化、夹杂物变性、成分偏析减轻、未溶碳化物消除。但当稀土Ce含量超过0.026%时,上述改善作用逐渐减弱,甚至起到恶化的效果。     

稀土Ce对4145H钢热轧过程再结晶行为的影响

利用Gleeble-1500D型热模拟试验机对3种不同稀土Ce含量(0、0.012%和0.020%,mass fraction,%)的4145H钢进行单道次和双道次压缩实验,研究稀土对4145H钢再结晶行为影响。结果表明:单道次压缩,变形温度1050℃,变形速率为0.1s-1时3种实验钢发生动态再结晶型软化。双道次压缩实验,得出稀土含量为0、0.012%和0.020%的4145H钢奥氏体再结晶区分别在1050、1050和980℃以上;部分再结晶区分别在980℃到1050℃、900℃到1050℃及900℃到980℃之间;未再结晶区分别在980、900及900℃以下;加入稀土,提高变形温度、变形速率,增加间隙时间、变形量及减小初始奥氏体晶粒尺寸均提高了4145H钢静态再结晶体积分数;同时建立了3种实验钢的静态再结晶模型。     

热处理过程中45CrNiMoV钢合金元素偏析研究

利用扫描电镜分析了轧制后的航空发动机用45Cr Ni Mo V钢在不同正火条件下的元素分布,优化其热处理工艺降低元素偏析。结果表明,经915℃×50 h正火处理后,试验钢组织均匀,元素偏析得到了明显改善。     

铸态稀土铝合金中元素分布与枝晶偏析

本文研究了稀土对铝合金中不同合金元素的分布和枝晶偏析的影响。研究表明，当合金中稀土加入量较少时，合金中的稀土没有富集现象；当加入量较多时，合金中的稀土主要与合金元素作用形成化合物。稀土的加入增加了与工业纯铝中杂质元素、Ａ１－Ｃｕ和Ａ１－Ｃｕ－Ｌｉ合金中Ｃｕ等元素形成化合物的趋势和能力，增大了这类元素的枝晶偏析；减少了Ａ１－Ｚｎ－Ｍｇ合金基体中Ｚｎ、Ｍｇ等合金元素形成化合物的趋势和能力，而对其枝晶偏     

ZG20CrMoV钢中钒的偏析和稀土的作用

本文着重研究钒和稀土对铸造CrMoV钢抗裂性能的影响,考察了钒和稀土对钢的凝固过程、枝晶偏析和碳化物形貌的影响。研究结果表明,当钢中合钒大于0．1%时,由于钒和铝具有强烈的枝晶偏析倾向,导致钢的组织和性能不均匀、枝晶间粗大碳化物形成,引起钢的塑性和韧性下降,导致裂纹产生。加入稀土,可以减小二次枝晶臂间距,减轻枝晶偏析和细化碳化物,从而提高钢的冲击韧性和裂纹扩展功,提高钢的抗裂性能。     

稀土Ce对钎具钢中夹杂物的改质机理研究

通过向钎具钢中加入稀土Ce元素,研究了Ce对钎具钢中镁铝尖晶石和硫化物的改质过程和改质机理。结合SEM和EDS对钢中夹杂物的形貌、组成、数量和尺寸进行分析,采用Thermo-Calc和Factsage 6.3热力学软件对Ce改质尖晶石和硫化物的改质机理以及钢中合适Ce的质量分数进行理论计算。结果表明,稀土Ce对Al_2O_3、Mg Al_2O_4和(Ca,Mn)S都具有很好的改质效果。无Ce添加时,钎具钢中夹杂物以Mg Al_2O_4和(Ca,Mn)S为主;当钎具钢中的稀土含量为0.0078%时,Mg Al_2O_4被改质为Ce-O,(Ca,Mn)S被改质为Ce-S,同时还存在一定量的Ce-O和Mg O共生相,钢中夹杂物的尺寸减小。热力学计算结果表明,钢中不同的Ce含量对应不同的稀土夹杂物(Ce Al O_3、Ce-O)类型。稀土Ce对Mg Al_2O_4的改质顺序为:Mg Al_2O_4→Ce Al O_3+Mg O→Ce_2O_3+Mg O→Ce_2O_3,Factsage 6.3的理论计算结果与实验观察基本吻合。     

淬火温度对含Ce稀土抗冲击钢组织与硬度的影响

为进一步研究含Ce稀土抗冲击钢组织与性能的变化,采用洛氏硬度计、铁磁法及光学显微镜对试验钢的硬度、残留奥氏体和板条马氏体进行了测定和观察。结果表明:钢的硬度值与淬火温度呈开口向下的抛物线规律;钢的室温组织主要为板条马氏体,淬火温度对马氏体板条的粗细程度具有较大影响;淬火组织中的残留奥氏体含量随淬火温度升高而升高。马氏体板条的粗细程度和残留奥氏体的含量是引起钢硬度值发生变化的主要因素。     

稀土Ce和C原子对20CrMnTi钢渗氮层的影响

通过在离子渗氮炉的阴极盘上放置少量的稀土Ce和椰壳活性炭C,采用循环变温工艺对调质后的20Cr Mn Ti钢进行离子渗氮。设计了几种渗氮工艺作为对比,经过试验和检测发现:同时加入稀土Ce和活性炭的离子渗氮工艺处理后的试样渗氮层厚度和表层硬度明显高于单独加稀土Ce或活性炭的工艺;稀土Ce能够同时促进C和N原子在20Cr Mn Ti钢中的扩散速度;C原子的加入有助于20Cr Mn Ti钢中ε相的增多,而稀土Ce的加入却阻碍了ε相的增多;     

稀土Ce对X80钢土壤模拟溶液腐蚀行为的影响

采用失重分析、SEM、XRD、极化曲线和EIS等分析手段,研究了稀土Ce对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:稀土Ce能提高X80钢的耐蚀性,降低腐蚀速率,使未脱落区锈层的FeOOH和Fe3O4变致密,增强对基体的保护作用,微观腐蚀形貌以均匀腐蚀为主。随着Ce含量的增加,Icorr减小,腐蚀阻力增大,Ce的最适宜含量是0.0093%。腐蚀过程中可观察到锈层的破裂,导致腐蚀阻力发生变化。     

VAR熔炼中搅拌磁场对元素宏观偏析的影响

在利用真空自耗电弧炉(VAR)熔炼钛及钛合金铸锭时,因VAR熔炼本身特点,铸锭规格大型化后会出现合金元素控制困难、宏观偏析等问题,对产品质量造成严重影响。通过对成品直径为1040 mm的TA2铸锭中Fe元素、TA10铸锭中Ni元素成分进行分析,设计实验探究搅拌磁场对元素宏观偏析的影响。实验通过改变熔炼时的电磁搅拌方式,探究搅拌磁场对Fe、Ni元素宏观偏析的影响。结果表明两次熔炼都使用交流搅拌磁场的铸锭其偏析程度远远小于一次直流搅拌、二次交流搅拌的铸锭,头底Fe元素偏析率降低到6.25%。头底Ni元素偏析率降低到6.41%。经过分析,主要原因是因为搅拌磁场会影响熔池深度及金属凝固时的结晶,减弱Fe、Ni元素在钛熔液里凝固时因溶质再分配造成的结晶浓度偏差。     

稀土Y和Ce元素对铸造Mg-Al-Zn合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等研究了稀土元素Y、Ce加入量对铸造Mg-Al-Zn合金组织和力学性能的影响,以期制备具有较高综合力学性能的稀土镁合金。结果表明:稀土元素Y和Ce的添加能够有效地细化镁合金的组织,β-Mg_(17)Al_(12)相由连续或半连续网状分布转变为弥散分布,生成的新稀土相Al_2Ce和Al_2Y有效地提高了铸造Mg-Al-Zn合金的力学性能,当合金中稀土加入量为0.6 mass%Y+1.2 mass%Ce时,其抗拉强度和断后伸长率分别为234 MPa和7.2%。     

电解液中稀土Ce对镁合金微弧氧化膜的影响

利用微弧氧化技术对AZ91D镁合金在硅酸盐和硝酸铈混合添加的电解液中进行表面陶瓷化处理。采用X射线衍射仪、扫描电镜和电化学工作站研究膜层的相组成、表面形貌以及耐蚀性能。结果表明:制备的陶瓷膜主要由Mg_2SiO_4和MgO组成。稀土Ce元素对膜层的性能影响较大,当添加0.003 mol/L稀土元素Ce时,表面孔洞数量和尺寸明显减小,表面更加光滑,耐蚀性显著提高。