硅锰母合金在对烧结钢性能和组织的影响

通过添加硅锰母合金，将硅，锰这两种对氧亲和力较高的元素加入到烧结钢中，以改善烧结钢的力学性能，结果表明，当硅含量为１．１％～１．７％，锰含量为２．７％，碳含量为０．３５％时，烧结钢的强度可以超过８００ＭＰａ，但添加硅锰母合金对冲击韧性有不利影响，两种不同成分的母合金相比较，但添加硅锰母合金对冲击韧性有不利影响，两种不同成分的母含金相比较，硅锰含量主的母合金的烧结钢的力学性能影响较显著。     

Fe-Mn-Si系烧结钢显微组织的观察与分析

观察了含硅锰母合金烧结钢的组织变化和合金元素锰、硅的分布情况。发现:添加硅锰母合金后,在1100℃以上为液相烧结,但只有小尺寸母合金颗粒熔化后留下的孔洞趋于球形,较大尺寸母合金颗粒则在其周围留下环形孔洞。那些较大的原硅锰母合金颗粒的组织随温度的升高而变化。合金元素锰硅向基体内扩散的过程会由于液相的出现而大大地加快。     

Fe—Mn—Si系统结钢显微组织的观察与分析

观察了含硅凶母合金烧结钢的组织变化和合金元素锰，硅的分布情况。发现：添加硅锰母合金后，在１１００℃以上为液相烧结，但只有小尺寸母合金颗粒熔化后留下的孔洞趋于球形，较大尺寸母合金颗粒则在其周围留下环形孔洞。     

SM母合金含量对Fe-SM-C烧结钢力学性能的影响

运用 L1 6 (4 4 × 2 3)正交设计的实验方法 [1 ] ,研究了 SM(Si- Mn)母合金含量对 Fe- SM- C烧结钢力学性能的影响。结果表明 :随着 SM母合金含量的增加 ,该烧结钢的硬度单调增大 ,冲击韧性递减 ;母合金含量为 6 .5 %时 ,该烧结钢的抗拉强度最佳     

经济型热轧TRIP钢的成分对组织和性能的影响

研究了不添加任何贵重合金元素的经济型热轧TRIP钢.在实验室用真空感应炉冶炼了不同碳、硅、锰含量的试验钢,经控制轧制和随后二阶段控制冷却获得3 mm厚的热轧TRIP钢薄板,分析研究了经济型热轧TRIP钢中碳、硅、锰等元素对组织和性能的影响.试验结果表明:在不添加任何贵重合金元素的情况下,通过合适的轧制与冷却工艺可使碳的质量分数为0.09%时获得TRIP效应;增加碳、锰含量可以提高钢的抗拉强度;锰含量对性能的影响规律与碳含量有关;硅可以在不影响伸长率的情况下提高钢的强度.仅通过控制钢中的碳、硅、锰含量,在相应的轧制和冷却条件下可获得600 MPa级和800 MPa级热轧TRIP钢,其强塑积分别达到21833 MPa·%和24650 MPa·%.     

SWRH82B冶炼过程中钢水碳含量对硅锰收得率影响分析

在生产SWRH82B过程中，电炉出钢后依次加入碳粉和硅锰合金，通过对实际生产过程中不同碳含量炉次中硅锰合金收得率进行分析，得出LF进站钢水中碳含量对后续硅锰合金收得率具有较大影响。钢液碳含量0.2%～0.7%不同炉次下，合金中Mn收得率从78%～87%波动，合金中硅收得率从65%～85%波动。结合冶金热力学基础理论，在不同碳含量条件下对合金在渣铁间的平衡进行分析，钢液碳含量升高可明显降低合金在渣铁间的分配比，这表明在电炉出钢过程中需要提高并精准控制碳粉的加入量，稳定钢包中钢液碳含量，可降低硅锰合金的消耗。     

锰源粉末对Fe-Mn-C烧结钢组织和力学性能的影响

以电解锰粉和Fe-76% Mn粉末（质量分数）为原料,在600℃和70% N₂+30% H₂混合气体（体积分数）管式炉中氮化得到三种抗氧化含氮锰源粉末（Mn-3% N、Mn-5% N和FeMn-3% N,质量分数）,研究锰含量以及锰源粉末种类对压制烧结Fe-Mn-C烧结钢组织和力学性能的影响。研究表明:使用氮化锰源粉末制备的Fe-Mn-C烧结钢的力学性能明显优于采用电解锰粉为原料制备的同类材料,随着锰源粉末中N含量的升高,烧结钢烧结膨胀率减小,对合金的强化作用增加。以Mn-5% N作为锰源制备的Fe-2Mn-0.5C烧结钢,其拉伸强度为576 MPa,断后延伸率为3.8%,与电解锰粉为锰源相比,烧结钢的拉伸强度和断后延伸率分别提升了29%和123%。使用氮化锰粉作为锰源的烧结钢内孔隙数量减小,珠光体增多,片层间距降低。     

锰和硼对冷轧钢板水淬性能的影响

冷轧马氏体钢板通常采用水淬生产以降低合金含量。冷轧马氏体钢一般通过加锰来保证淬硬性,也可以加硼,从而进一步降低合金成本。以冷轧马氏体钢板为研究对象,研究锰、硼含量对冷轧板水淬力学性能和组织的影响,探索锰、硼在水淬马氏体钢中的合理含量。研究表明:在文中所述的试验条件下,单独加锰,锰含量1.65%以上可以基本获得全马氏体组织;在1.65%的情况下,加硼仍对强度有一定提高作用;在1.05%的较低锰含量下,要获得全马氏体组织,钢中需要添加0.0036%的硼。     

烧结温度及Y2O3对9Cr-RAFM钢性能的影响

采用粉末冶金技术,以球磨-模压-真空烧结工艺制备2种9Cr-RAFM钢:以0.3%Y2O3(质量分数)为弥散相的ODS 9Cr铁基高温合金和不添加Y2O3的Non-ODS 9Cr铁基高温合金。研究烧结温度及Y2O3对RAFM钢的力学性能和微观组织的影响。研究结果表明:采用球磨-模压-真空烧结工艺制备的ODS合金的综合力学性能高于Non-ODS合金,并且在1 390℃烧结,保温2 h条件下制备的ODS合金具有最佳的综合力学性能(抗拉强度600 MPa,伸长率23.1%)。并对不同球磨时间的合金粉末进行XRD物相分析,用SEM及能谱分析技术研究Y2O3影响RAFM钢的微观组织成分和力学性能的机理。     

CSP薄板坯连铸包晶反应区域的研究

研究了冷却速率和硅、锰合金元素含量对Fe-C合金的包晶反应和包晶点位置的影响;由于CSP薄板坯冷却速率快,Fe-C相图向左下方移动,包晶反应区域的碳含量为0.08%～0.20%;在钢中其它成分不变的条件下,硅含量增加,锰含量减少,包晶点处的碳含量会提高.     

EFFECT OF ADDITIONAL ALLOYING ELEMENTS ON THE PROPERTIES OF SINTERED MANGANESE STEELS

Abstract

Sintered alloys based on the Fe-Mn system have been investigated by using single-pressing and double-pressing techniques. Fe-Mn (Mn up to 8 wt.-%) and Fe-Mn-C (C up to 1·4 wt.-%) alloys were prepared both with manganese as an electrolytic powder and with a Fe-Mn master alloy. The influence of sintering temperature and sintering time on mechanical properties and homogenization is discussed. The effect of the additional alloying elements Cr, Mo, eu, and of their combinations on mechanical properties has been determined. Further investigations were carried out with a Fe-Mn-Cr-Mo-C master alloy. The optimum single-pressed and double-pressed alloy (Fe with Mn 0·8, Cr 0·8, Mo 0·8, and total C 0·6%) has a tensile strength (σ_B) of >700 N/mm². Optimum alloys of all investigated systems were hot-forged and their mechanical properties are compared with those of single- and double-pressing techniques. The alloys were heat-treated and their tempering behaviour determined. Jominy standard tests were carried out to determine hardenability of the porous sintered materials.     

Magneto-Caloric Effect of Gd5Si2Ge2Compounds under Different Processing Conditions

The magneto-caloric effect of Gd5 Si2Ge2 compounds produced by various techniques is investigated in terms of their magnetization behaviors in the magnetic field from 0 to 2.0 T.The studied materials include arc-melted, annealed and sintered alloys.The results demonstrate that the Gd5Si2Ge2 alloys obtained under different processing conditions possess distinct magneto-caloric effect due to their various microstructures.Proper annealing treatment can enhance the magneto-caloric effect of the alloy remarkably.While the sintered alloy bears relatively lower value of magnetic entropy change ( △ SM) than arc-melted one.The magnetic entropy change of the annealed Gd5 Si2Ge2 alloy arrives the arrives the maximum value of - △SM = 15.29 J· kg-1· K-1 for magnetic field change under 2.0 T in the present work.     

根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热

根据9幅二元合金相图，分别计算了6种炼钢用脱氧元素Si、Ca、Ba、Mn、La和Al的熔化热。根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热的方法，对确定出钢温度和钢水脱氧过程的热力学分析及计算有一定的实际意义。     

微量Mg、Si对AlTiC中间合金细化效果的促进作用

研究了微量的合金元素Mg和Si对AlTiC中间合金细化效果的影响。实验结果表明 :微量的Mg和Si均能促进　　AlTiC中间合金对工业纯铝和 6 0 6 3合金等铝合金的晶粒细化作用 ;在细化温度相同的条件下 ,与Si相比 ,Mg对AlTiC中间合金细化效果具有更大的促进作用 ;微量的Mg可以抑制AlTiC中间合金晶粒细化的“温度效应” ;铝熔体中同时存在微量的Mg和Si时AlTiC中间合金的细化效果更好。初步探讨了这两种微量元素促进AlTiC中间合金细化效果的机理     

难溶高碳合金钢消解方法的探讨

采用盐酸和硝酸并利用微波消解法完全消解难溶高碳合金钢,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定其中的主要合金元素含量。试验对消解方法、消解试剂的选择及用量、水用量对高硅样品消解的影响、微波消解程序等进行了探讨。最终确立了最佳消解条件为:称取0.2g样品,依次加入10.0mL水、5.0mL盐酸、5.0mL硝酸,在目标温度达到180℃条件下进行微波消解处理。而对于硅质量分数在1.0%以上的高硅难溶高碳合金钢样品,应适当增加水用量。按照实验方法处理多个难溶高碳合金钢样品,并采用ICP-AES测定其中的主要合金元素Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V,结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为0.23%~4.7%;按照实验方法处理4个难溶高碳合金钢标准样品,并使用ICP-AES测定Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V,测定结果与认定值相吻合。     

合金元素对焊丝钢氧化皮结构及剥离性的影响

利用金相、扫描电镜观察及电子探针(EPMA)面分析技术等研究了合金元素(Si、Mn、Ni、Cr)对焊丝钢盘条氧化皮显微结构的影响,并采用拉伸试验及酸洗试验评价氧化皮的剥离性。结果表明,Si、Ni和Cr元素对氧化皮显微结构的影响大于Mn元素;低碳钢的氧化皮主要为Fe的氧化物,其最内层和中间层的氧化物均以柱状晶形式垂直基体向外生长;在低碳钢基础上增加Si含量,可显著降低氧化皮总厚度,氧化皮最内层为富Si层,且氧化皮/基体界面的凹凸度增加;进一步增加Ni含量,最内层的合金富集层以锚状沿晶界向基体内延伸。降低氧化皮/基体界面凹凸度、减少合金富集层均利于氧化皮剥离,机械法对界面凹凸度更敏感,而酸洗法对氧化皮缺陷数量较敏感。     

Multiscale Characterization of the Work Hardening Mechanisms in Fe–Mn Based TWIP Steels

When strained in tension, high‐manganese austenitic twinning induced plasticity (TWIP) steels achieve very high strength and elongation before necking. The main hypotheses available in the literature about the origin of their excellent work hardening include deformation twinning and dynamic strain ageing. In order to provide some answers, various experiments at different scales were conducted on Fe–Mn–C steels and the Fe–28 wt%Mn–3.5 wt%Al–2.8 wt%Si alloy. At a macroscopic scale, tensile tests were performed on all the studied grades. It was shown that, though the Fe–Mn–Al–Si based alloy retains very high elongation, the Fe–Mn–C steels properties are even more extraordinary. Tensile tests at different strain rates with the help of digital image correlation were also performed on the Fe–20 wt%Mn–1.2 wt%C steel to study the PLC effect occurring in this type of steel. It is suggested that supplementary hardening could come from reorientation of Mn–C pairs in the cores of the dislocations. At a microscopic scale, the Fe–20 wt%Mn–1.2 wt%C TWIP steel and the Fe–Mn–Al–Si grade were thoroughly investigated by means of in situ TEM analysis. In the Fe–Mn–C steel, the formed twins could also lead to a composite effect, since they contain plenty of sessile dislocations. In the Fe–Mn–Al–Si alloy, mechanical twins are thicker and contain fewer defects, leading to a lower work hardening than the other grade.     

退火工艺对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA带状组织的影响

使用光学显微镜、扫描也镜和能谱仪等研究了钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA动态连续冷却相变规律和退火工艺优化,分析了冷却速度对连续冷却转变曲线和相变组织的影响,探讨了22Si2MnCrNi2MoA钢带状组织成因及改善措施.22Si2MnCrNi2MoA钢具有较高的淬透性,在形变后空冷即可得到贝氏体+马氏体组织.在所选取的温度和时间范围内,710℃退火保温5 h为最优的退火工艺,等温退火并不能改善钢中带状组织的成分不均.带状组织的形成是由于化学元素Si、Mn、Cr、Ni和Mo的偏聚引起的,提高横截面内变形均匀程度对于改善棒材组织均匀性是有利的,但冶金过程成分偏析均质控制才是减轻或消除带状组织成分不均的关键.      

浅谈微合金元素对低合金钢热塑性的影响

介绍了几种微合金元素对低合金Ｃ－Ｍｎ钢热塑性的影响,分析了这些微合金元素影响热塑性的原因。结果表明,Ｃ－Ｍｎ钢中Ｃ含量在０．１８％左右时热塑性最低;Ｍｎ／Ｓ比低于５０时热塑性明显恶化;凡是能够在未变形前的１０００～１３００℃生成晶界析出物的元素,如Ｎｂ、Ａｌ、Ｓ特能降低钢,那些生成高温晶内析出物的元素,Ｔｉ、Ｃａ、Ｂ、ＲＥ等则能改善钢的热塑性。