轴承钢中微量镁改善碳化物作用机理研究

微量镁在轴承钢中偏聚是改善碳化物的关键,通过理论分析发现轴承钢退火时能够使镁产生较大的偏聚,偏聚系数可观;检测证明适当提高钢中镁含量可改变碳化物相形态及成分;镁是在碳化物相中产生较大的弹性畸变后来达到球化碳化物的效果的.     

镁在镍基高温合金中的分布及其对晶界状态的影响

本工作研究了镁在镍基高温合金中的分布及存在形式。用STEM,AES,SEN,SIMS等证明了镁偏聚于晶界、晶界M_6C碳化物的相界和MC碳化物相界,并且进入了MC与M_6C碳化物中,从而基本上弄清了镁的分布。镁在界面的偏聚影响了合金的晶界状态:使条状的晶界碳化物块化。通过对晶界能和相界能的测量及理论分析说明镁使晶界碳化物块化的原因是改变了晶界能σΥ-Υ与M_6C碳化物相界能σΥ-c的比值σΥ-Υ/σΥ-c。     

微量镁改善H13钢中碳化物的机理研究

H13热作模具钢属于中碳钢,钢中的Cr、Mo、V含量较高,因此钢在凝固过程中这些碳化物形成元素会偏聚析出大量的网状碳化物,经过热处理也很难完全消除,从而降低了钢的性能。实验室条件下研究了向H13钢中加入不同含量的镁对钢中碳化物的影响。结果表明:微量的镁能够改善H13钢中碳化物的形状和分布,使碳化物由粗大的网状转变成细小的短条状,经过镁处理后,碳化物呈细小均匀地分布在钢中。当加入0.004%的镁时,对碳化物的改质效果最好。镁在晶界处的偏聚是改善碳化物分布的主要原因,通过理论分析发现,在钢凝固冷却的过程中镁元素在晶界处的偏聚程度较高,从而阻碍了碳化物的生长,达到细化碳化物的目的。     

轴承钢中镁的控制及作用研究

研究了不同镁含量对轴承钢组织与性能的影响，结果表明，微量镁能改善轴承钢的碳化物尺寸及分布，含镁轴承的碳化物颗粒细小均匀，当镁含量为0．002－0．003％，其抗拉强度和屈服强度增加5％以上，塑性基本保持不变。     

镁对GH3625合金一次碳化物析出的影响

 GH3625合金中碳的质量分数约为0.05%,由于含有较高的铌、钼和铬元素,合金中会形成 MC型、M₆C型和M₂₃C₆型碳化物,在冶炼凝固过程中由于选分结晶的原因,易产生碳化物偏聚问题。因为碳化物回溶温度偏高,在其可锻温度区间内很难消除,所以会导致合金棒材中存在碳化物条带状聚集的问题,对其服役性能影响较大。利用Thermal-calc热力学软件计算分析了GH3625合金平衡析出相及一次碳化物的析出规律,利用金相显微镜、扫描电镜等研究了镁对GH3625合金一次碳化物形貌、尺寸及分布的影响。结果表明,GH3625合金的基体为单一的奥氏体相,MC型碳化物作为一种高温析出相,直接从液相析出,其富含铌元素,其次还有少量的钛、钼等元素。而随着凝固温度的降低,铌质量分数逐渐升高;未加镁时,GH3625合金在二次枝晶间析出了大量长条状的一次碳化物,其平均直径和面积较大;加入质量分数为0.014%的镁后,镁通过改变碳化物相与基体相的比界面能关系,不仅有效地改善了合金枝晶间和晶界碳化物的分布及形貌,还减小了一次碳化物的尺寸;当镁质量分数增加到0.037%时,一次碳化物分布更加均匀弥散,此时镁细化、球化碳化物的效果最好;同时,试验合金在水冷和空冷的条件下,由于冷却速率比炉冷时更大,一次碳化物析出尺寸也相对更细小。     

稀土镁变质对金属型铸造高铬铸铁Cr26耐磨性的影响

通过金相显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和动载磨料磨损试验机研究了不同含量的稀土镁变质处理对Cr26高铬铸铁组织、硬度及耐磨性的影响,通过磨损量以及磨痕形貌之间的关系探讨磨损机理。结果表明:稀土镁的加入使得碳化物的形成和长大环境发生改变,使碳化物形貌,由长片状和长条状分布转变为团块状和近似圆球状分布,减小了对基体的割裂程度。当稀土镁的加入量为0.6%时,组织和碳化物的分布达到最佳状态。稀土的主要作用是净化合金液,细化合金的铸态组织;镁的主要作用是脱氧、脱硫、净化铁液和减少夹杂物。磨痕的形貌主要是犁沟、卷曲、凹坑和少量的微裂纹。磨损的主要机制有切削磨损、多次塑变和凿削磨损。     

镁在镍基高温合金中的分布及对蠕变机制的影响

本文对于金属学界普遍关注的镁的作用问题做了较深入的研究。实验证明,镁富集于高温合金晶界区,也存在于一次、二次碳化物和γ′相。适量镁可提高晶界断裂能,明显降低晶界滑移量,并在同时可提高γ′相热稳定性和抗位错切割能力,从而使合金的蠕变断裂方式由不含镁时的楔形开裂为主变为以孔洞联结开裂为主。含镁过量时将使晶界脆性明显增加     

变质处理对复合轧辊用高速钢组织和性能的影响

研究了轧辊用高碳高钡高速钢的微观组织结构及添加不同变质剂处理后对其组织和性能的影响。结果表明；该高速钢的组织为马氏体，奥氏体及MC和M2C型碳化物，添加0.3%的稀土变质时，组织中碳化物分布状况的改善不明显，但可以促进加热过程中网状碳化物的断网和球团化；添加0.1%的镁变质时，组织中共晶碳化物明显减少，碳化物网得到细化；添加1.0%的钛或添加RE-Ti-Mg复合变质剂对碳化物的类型转变影响不大，但可以明显细仳晶粒和共晶碳化物网。添加RE-Ti-Mg复合变质剂处理后组织中的共晶碳化物网基本上得到消除。     

Fe－C合金高温保温过程中碳化物表面形貌连续变化的研究

研究了白口铸铁高温保温过程中同一共晶碳化物颗粒的形貌变化过程，结果表明，在保温过程中，共晶碳化物表面会形成一些小的孔洞，继续保温时，这些孔洞（包括原有的孔洞）会进一步扩展、连接，最终使碳化物分割并进而发生粒状化。理论分析与实验结果证明，与单纯由表面自由能的降低所引起的形貌变化不同，由碳化物的体积分数减少所必然导致的碳化物表面形貌的变化，不取决于碳化物表面的曲率状况。因而只要碳化物发生明显的溶解（体积分数减少），在大的板块状碳化物上就总有可能会形成孔洞。孔洞的形成和扩展是使碳化物断网的机制之一。     

镁对H13钢液析碳化物及组织的影响

摘要：为了研究镁对H13热作模具钢夹杂物、碳化物及组织性能的影响,采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、非水溶液电解、显微硬度仪等试验仪器,分析了经高温电阻炉冶炼的不同镁质量分数的H13钢。结果表明：由于镁较高的蒸气压,镁的平均收得率仅为2.12%;随镁质量分数的增加,钢中的氧化物夹杂由Ca-Al-O、Al2O3向MgAl2O4、MgO转变,硫化物夹杂由MnS向Mg-Mn-S转变;MgAl2O4、MgO与γ-Fe、M(CN)、M6(CN)的错配度和聚集长大能力相较于Al2O3更小,能够为钢中的液析碳化物提供更多的形核位置,减小析出碳化物的尺寸;微量镁可显著细化铸态树枝晶,减小二次枝晶间距,镁的加入,提高H13钢基体硬度、降低偏聚区硬度,H13钢整体硬度的均匀性得到改善。     

微量镁对GH220合金蠕变行为的影响

本文利用分析电子显微术及化学分析方法研究了GH220合金中镁的分布及存在方式,应用蠕变过程的动态观察,研究了含镁及无镁合金的蠕变变形特征。实验分析表明:在最佳镁含量合金中,一部分镁不均匀地填隙于晶界上碳化物与基体(或γ′)的非共格的界面上,形成100 A左右尺寸的Ni_2Mg相;在碳化物颗粒之间有点阵常数为12～14 A的面心立方点阵的含镁相析出。从而降低了晶界空位浓度,减缓了空位扩散型攀移造成的晶界滑动,使得晶内γ′和基体及晶界上的碳化物有时间得以充分变形以与晶界被减缓的滑动协调,降低了稳态蠕变速率。     

电渣重熔过程冷却强度对含镁H13钢中碳化物的影响

研究电渣重熔过程冷却强度对含镁H13钢凝固组织和碳化物偏析的影响.采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等分析凝固组织及碳化物的特征.研究发现,钢锭的凝固组织均为马氏体组织、残余奥氏体及一次碳化物.H13钢电渣锭中主要析出的一次碳化物为V₈C₇、MC、M₂₃C₆及M₆C.随着冷却强度增加,电渣锭边部碳化物的尺寸减小且分布更加均匀,但是碳化物的类型不发生变化.电渣重熔过程中冷却强度增加促进钢中镁对夹杂物的变性能力,经过镁变性后生成的MgO·Al₂O₃为TiN的析出提供形核质点,MgO·Al₂O₃和TiN的复合夹杂物能够促进一次碳化物异质形核,从而细化一次碳化物.      

Fe—C合金高温保温过程中碳化物表面形貌连续变化的研究

研究了白口铸铁高温保过程中同一共晶碳化物颗粒的形貌变化过程，结果表明，在保温过程中，共晶碳化物表面形成一些小的孔洞，继续保温时，这些孔洞（包括原有的孔洞）会进一步扩展，连接，最终使碳化物分割割并进而发生粒状化。理论分析与实验结果证明，与单纯由表面自由能的降低所引起的形貌变化不同，由碳化物的体积分数秒所必然导致的碳化物表面变化，不取决于碳化物表面的曲率状况。因而，只要碳化物发生明显的溶解（体积分数减     

孕育剂对电渣重熔高速钢组织的影响

本文研究在电渣重熔过程中加入孕育剂对高速钢铸态和钢材组织的影响。孕育剂可以明显地细亿晶粒；强碳化物形成元素会使高速钢铸态组织中碳化物数量和尺寸增加，若将其以高熔点北合物的形式加入，则可避免其对碳化物折出的不利影响；加入不同孕育剂对高速钢铸杰组织均匀性的不同影响取决于加入孕育剂后金属凝固时晶粒的粗化倾向；孕育剂使铸志组织中的碳化物在变形加工中易于破碎均匀，提高了钢材中碳化物分布的均匀性。     

稀土对余热淬火低合金耐磨蠕铁组织和性能的影响

研究了稀土对余热淬火低合金耐磨蠕铁中石墨形态及碳化物尺寸的影响。试验表明，稀土能使低合金铸铁组织中的板条状碳化物细化，其原因主要和细小均匀分布在基体中的蠕墨对碳化物长大起阻碍作用有关。生产实践表明，这种稀土变质低合金铸铁在余热淬火处理条件下能获得较好的韧性及耐磨性。     

PREP法FGH95粉末中亚稳碳化物的稳定化处理

实验结果表明，对ＰＲＥＰ法ＦＧＨ９５合金粉末进行预热处理。可以使亚稳碳化物（ＭＣ’）向稳定型的ＭＣ、Ｍ２３Ｃ６、Ｍ６Ｃ型碳化物转变，明显改变碳化物的分布状态，有效地抑制ＰＰＢ的形成。     

高温过热器12Cr2MoWVTib（102）钢管的显微组织和相结构分析

本文对原始状态和在火力发电厂使用不同时间的高这热器１０２钢管进行了显微组织和相结构变化规律的探讨和研究。显微组织研究表明，１０２钢管在高温高压下长期运行过程中，使用温度对显微组织和碳化物相有明显影响，而使用时间对其影响不如温度影响强烈。碳化物颗粒图象分析表明，碳化物随着使用时间缓慢长大，而新的碳化物不沉淀，使颗粒总数不断增加，颗粒，间距逐渐缩小。Ｘ射线衍射数据证明，钢管在高温长期使用过程中，ＭＣ相     

我国的镁工业必须有序发展

在国际金属市场上，镁的价格一直相对稳定，而从１９９３年起受世界经济复苏大气候影响，人格直线上升同时也刺激了我国镁的生产，三年内使我国从镁的进口国一跃成为世界第二大镁的出口国，本文从国内外镁的生产和消费分析，措出这个形势是我国镁工业发展的契机，但由于当前的技术原因和国内消耗有限，镁生产一哄面起会造成资源浪费，还要担受国际市场变幼的风险，不宜大上镁的生产工业。为使我国镁工业健康发展，国家有关管理部门应     

我国的镁工业与市场分析

目前全世界镁年生产能力４７万ｔ，实际年产量约３０万ｔ。我国镁工业与国外相比，还有一定差距。根据国内外镁需求量的增加，建议今后我国应根据各地资源和能源等情况，有计划地完善和发展我国镁工业，使我国的镁工业在国际市场上且有一定的竞争力。     

Ti,N,Mg对M2高速钢凝固组织和硬度的影响

为了改善Ｍ２高速钢共晶碳化物的分布，本文利用小凝固试样变质的方法研究了Ｔｉ，Ｎ和Ｍｇ对Ｍ２高速钢凝固组织和硬度的影响。试验结果表明，加入Ｔｉ或Ｔｉ－Ｎ后，共晶碳化物形态和分布有很大改善，而加入Ｔｉ－Ｎ后对凝固组织有轻微的细化作用，但只添加Ｔｉ不补碳时，钢的淬火硬度和回火硬度均下降；加入适量的Ｍｇ可以使片状的Ｍ２Ｃ型共晶碳化物转为鱼骨状的Ｍ６Ｃ型共晶碳化物，使其分布有所改善，Ｔｉ和Ｍｇ复合加入可以明