添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的组织与性能

针对添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢,采用扫描电镜、透射电镜、洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机进行组织观察和和力学性能测定,并分析试验钢显微组织和力学性能的关系。结果表明：添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢铸态组织为粒状贝氏体,且存在较高密度位错;稀土含量为0.0092%的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢硬度达到32.11 HRC,抗拉强度为1128.48 MPa,冲击吸收能量(-40 ℃)为9.887 J。高密度位错能提高试验钢的硬度,但不利于塑性的改善;贝氏体组织中的(M/A)岛对于硬度和强度的提高有利,但会降低韧性;添加稀土元素使夹杂物变质,有助于改善韧性。     

稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢组织及力学性能的影响

针对未添加及添加镧、铈混合稀土的20Mn Cr Ni2Mo低合金耐磨铸钢,分别采用洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机测定其力学性能,采用扫描电镜、透射电镜观察显微组织和断口形貌,并分析稀土对其铸态显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加稀土使20Mn Cr Ni2Mo耐磨铸钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收功(-40℃)分别提高了10.44%、5.95%和36.87%,伸长率和断面收缩率分别提高了40.49%和39.42%。添加稀土改变了20Mn Cr Ni2Mo耐磨铸钢的铸态组织,由粒状贝氏体变为粒状贝氏体+少量下贝氏体,且稀土使粒状贝氏体组织中岛状物尺寸有所减小;添加稀土也改善了20Mn Cr Ni2Mo耐磨铸钢的断口形貌,使断口处有韧窝出现。     

Y和混合稀土对Mg-Li-Al合金力学性能的影响

研究了少量Y和镧镨铈混合稀土对Mg-Li-Al合金铸态及热处理态微观组织和力学性能的影响.结果表明,Mg-Li-Al合金中加入0.5%Y,形成球状共晶组织,枝晶很少被熔断,α-Mg相连在一起,组织粗大,力学性能较低.经过均化处理和淬火后,力学性能提高不明显;Mg-Li-Al合金中加入0.5%镧镨铈混合稀土,组织中出现稳定的铝稀土化合物,这些铝稀土化合物在均化处理的时候,能减缓原子的扩散运动,降低了均化效果.淬火后,组织细化,α-Mg相变小,由于固溶强化和细晶强化的共同作用,力学性能提高了30%.     

热处理对Mg-Li-Zn-Zr系镁合金组织及性能影响

研究了Mg-Li-Zn-Zr镁合金和添加钇、镧错铈混合稀土的Mg-Li-Zn-Zr-Y-LPC镁合金的显微组织和力学性能特点,以及热处理对两种镁锂合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:铸态Mg-7．13Li-3．92Zn-1Zr合金主要由α-Mg相、θ’相(MgLi2Zn)组成;添加混合稀土后,铸态Mg-8．16Li-4．10Zn-2．86Y-0．59Zr-2．14LPC合金主要由Li、Zn和RE在Mg中的固溶体和Mg-Li-Zn-RE块状化合物共同组成。对铸态Mg-Li-Zn-Zr合金均化处理后,合金的θ’相转变为更为稳定的θ相(MgLiZn),并且均化处理可以明显提高铸态Mg-7．13Li-3．92Zn-1Zr合金的力学性能。另外,氢化处理也可以明显提高铸态Mg-Li-Zn-Y-Zr-LPC合金的力学性能。     

稀土铈孕育对过共晶高铬铸铁铸态组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等研究了稀土铈对4．0％C～20．0％Cr过共晶高铬铸铁铸态组织的影响。结果表明：加入适量的稀土铈后初生碳化物得到明显的细化。     

热处理对Mg-Li-Zn-Zr系镁合金组织及性能影响

研究了Mg-Li-Zn-Zr镁合金和添加钇、镧错铈混合稀土的Mg-Li-Zn-Zr-Y-LPC镁合金的显微组织和力学性能特点．以及热处理对两种镁锂合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：铸态Mg-7．13Li-3．92Zn-1Zr合金主要由α-Mg相．θ′相（MgLi2Zn）组成；添加混合稀土后，铸态Mg-8．16Li-4．10Zn-2．86Y-0.59Zr-2．14LPC合金主要由Li、Zn和RE在Mg中的固溶体和Mg-Li-Zn-RE块状化合物共同组成。对铸态Mg-Li-Zn-Zx合金均化处理后，合金的θ′相转变为更为稳定的θ相（MgLiZn），并且均化处理可以明显提高铸态Mg-7．13Li-3．92Zn-1Zt合金的力学性能。另外，氢化处理也可以明显提高铸态Mg-Li-Zn-Y-Zr-LPC合金的力学性能。     

稀土变质对ZA40合金组织和性能的影响

研究了镧铈混合稀土(RE)变质对ZA40合金组织、力学性能及耐磨性能的影响.试验结果表明,添加适量混合镧铈稀土能促使合金的晶粒细化,抑制共晶硅的生长.RE加入量为0.15％时合金的力学性能明显提高,稀土对合金的硬度影响最大,硬度由112.8HBS上升到150.2HBS,提高了40.6％.拉伸断面由脆性断裂向韧脆性混合断裂转变.合金在干摩擦条件下耐磨性得到提高,在300N载荷时磨损量仅10.1mg,比ZA27合金降低了近65％.     

三种高速钢铸态组织深腐蚀观察

初生碳化物的形状、大小、分布以及数量对高速钢刀具的韧性、耐磨性、磨削性及使用寿命等有很大影响。以前我们对高速钢铸态组织虽有过不少研究,但多数是采用光学显微镜只能观察铸态组织的某一截面,而对铸态组织的空间形貌研究甚少。铸态初生碳化物的破碎,对高速钢性能起着很重要的作用。而揭示不同成分高速钢的铸态组织的空间形貌、碳化物在铸态组织中的空间位置与分布,对研究高速钢中碳化物是否易破碎和如何破碎等都是一项重要的基础性工作。     

稀土低合金贝氏体耐磨铸钢回火过程中的组织演变

针对添加镧铈混合稀土的20MnCrNi2Mo低合金贝氏体耐磨铸钢,将其铸态组织分别加热到200~650℃并保温1 h进行回火处理,采用扫描电镜和透射电镜观察回火过程中的显微组织,采用物理化学相分析方法对析出相进行定性与定量分析,采用X射线衍射仪对不同温度回火组织中残留奥氏体量进行定量测定,分析回火过程中的组织演变。结果表明,实验钢的铸态组织为粒状贝氏体,回火过程中析出的平衡相碳化物为合金渗碳体,且其中有微量稀土固溶;500℃回火时未观察到明显的回复现象,650℃回火时有亚晶形成,发生明显的回复;200℃回火时M/A岛基本未发生分解,随回火温度的升高,M/A岛逐渐发生分解,到450℃回火时,M/A岛大量分解。     

斜坡预结晶M2钢半固态坯料的组织和热塑性

采用斜坡预结晶法制备出M2高速钢半固态铸坯，并对其微观组织和热塑性进行了研究。半固态加工技术解决了M2高速钢铸态坯料中碳化物偏析严重的问题，改善了铸态微观组织和热塑性加工性能，使其晶粒由发达的树枝晶变为细小圆整的等轴晶，共晶碳化物明显比常规铸态中的薄且少，并且其共晶碳化物不同于常规铸态组织中那样发达的网状组织，碳化物网的连续度也大大降低。因此，这也提高了它的热塑性，且锻后半固态坯料的碳化物不均匀度低于常规铸态。然而，其在单向应力下的最佳热塑性温度范围没有改变，仍然是900-1200℃。     

淬火处理对轧辊用高硼高速钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度计及MM-200磨损试验机,研究了淬火温度对轧辊用高硼高速钢显微组织和性能的影响。结果表明,高硼高速钢的铸态组织由马氏体、铁素体、珠光体和沿晶界呈连续网状分布的共晶硼碳化物组成,共晶硼碳化物主要是M2B和M7(C,B)3;随着淬火温度的升高,基体全部转变成为马氏体,并有二次硼碳化物M23(C,B)6析出;高硼高速钢的硬度和耐磨性随着淬火温度的升高而明显增加,在1150℃淬火时硬度最高、耐磨性最好。     

K/Na-V-Mo复合变质对轧辊用高速钢组织及性能的影响

通过对轧辊用高速钢进行复合变质及热处理。探讨了含碱金属K/Na以及V、Mo合金元素的变质剂的加入量对轧辊用铸造高速钢共晶组织的影响。试验结果表明：在1．0％范围内，随着复合变质剂含量的逐渐增加，共晶碳化物的形貌和分布得到了改善，晶粒得到细化，分布趋于均匀，轧辊用高速钢的硬度略有下降，但韧性有很大提高。变质剂含量继续增加，组织和性能没有明显改善。进一步分析表明：变质剂中的合金元素可促进在晶粒中或沿晶界均匀分布的非连续状硬质碳化物的生成．从而达到改善组织、提高力学性能的作用。     

La-Ce混合稀土对AZ91D合金组织和性能的影响

以AZ91D镁合金作为研究对象,探究了La-Ce混合稀土含量对其组织性能的影响。结果表明:在AZ91D镁合金中加入混合稀土La-Ce后,铸态组织为网状β-Mg₁₇Al₁₂相及少量杆状稀土化合物。且随着稀土含量增多,β-Mg₁₇Al₁₂和杆状稀土化合物被细化。经固溶时效处理后,随稀土含量增加,试验合金伸长率增大,硬度和抗拉强度均先增后降,稀土含量为2.38%时,合金力学性能最佳。     

稀土对新型中碳CARMO模具钢组织和性能的影响

实验研究了稀土变质处理对新型中碳CARMO模具钢组织和性能的影响,并利用扫描电镜、X射线能谱仪及显微硬度计等研究了该钢铸态及热处理态的成分、微观组织形貌及性能特点。结果表明,变质处理细化了晶粒,改善了铸态原始粗大枝晶及不均匀组织,夹杂物数量明显减少,共晶碳化物粒化且分布均匀,硬度增加3～5 HRC,冲击韧度提高178%。     

K/Na-Si和K/Na-Mo对轧辊用高速钢组织及性能的影响

在轧辊用铸造高速钢中添加K/Na-Si和K/Na-Mo进行变质处理,对试样分别进行高倍视频显微镜(HSVM)分析及力学性能测试。结果表明,高速钢经二次复合变质处理后,晶粒明显细化,组织更加均匀,共晶碳化物由网状分布变为块状和团球状,冲击韧性及耐磨性均明显提高。     

硼含量对Fe-B-C合金组织和性能的影响

研究了含0.5％～2.0％B的Fe-B-C合金在铸态和热处理态下组织和硬度的变化规律.试验结果表明,硼含量为0.5％及碳含量为0.14％的Fe-B-C铸态合金,显微组织结构简单,无共晶硼化物生成,硬度低.随着硼含量的继续增加,在晶界处生成共晶硼化物,呈网状结构分布,晶粒度不均匀.经淬火处理后,网状结构出现断网,当淬火温度达到950℃时,断网明显,组织并无粗化现象,硬度达到47 HRC,此时性能为实验条件下最优.随着淬火加热温度的升高,热处理组织粗大,硬度略有下降.以显微组织和硬度为评价标准时,硼含量为1.5％,淬火温度为950℃,综合性能较好.     

Microstructure evolution and room temperature fracture toughness of as-cast and directionally solidified novel NiAl-Cr(Fe) alloy

The microstructure evolution and room temperature fracture toughness of as-cast and directionally solidified NiAl-Cr(Fe) alloy were investigated using OM, SEM, EDS, DSC and three-point bending tests. From the as-cast microstructure and DSC result, NiAl-34Cr-4Fe (at.%) is a eutectic alloy which consists of eutectic cells in different sizes. The half-baked mesh-like structure is observed at the cell center, and the radial emanating thicker or longer Cr(Fe) phases embedded within NiAl matrix are observed near or at the cell boundary. In the directional solidification process, the solid-liquid interface morphology has an evolutionary process of planar to cellular, even dendritic interface with increasing the withdrawal rates, and the eutectic cell and the microstructure at the cell center refines gradually. From the transverse microstructure, the characteristic of eutectic cell is similar to that of eutectic cell in as-cast alloy. It can be seen from the longitudinal colony/cell center that the broken (short) Cr(Fe) rods are observed at 6 μm/s, and they evolve to granular Cr(Fe) phases when the withdrawal rate increases further. Moreover, regardless of vacuum induction melting (as-cast) and directional solidification, NiAl-34Cr-4Fe (at.%) eutectic alloy possesses a poor fracture toughness due to the inferior brittleness of both NiAl and Cr(Fe) phases. Meanwhile, the crack propagation and fracture surface are observed to better understand the fracture behavior.     

Q&P工艺对Fe-0.45C-1.6B高硼钢组织和性能的影响

借助Thermo-Calc、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及冲击磨损试验机对Fe-0.45C-1.6B高硼钢铸态和经Q&P工艺处理后的组织和性能进行分析。结果表明:高硼钢铸态组织由铁素体、马氏体及残留奥氏体构成的基体和共晶硼化物组成。经Q&P工艺处理发现,高硼钢在Ms点以下为马氏体等温转变,随着淬火时间的增加,基体中残留奥氏体越来越多,在淬火时间为120 s时达到极限。随着配分时间的增加,高硼钢中残留奥氏体增加,配分时间为80 s时残留奥氏体量最多,但是由于较多的残留奥氏体不能支撑硼化物,因此高硼钢的耐磨性降低。     

Effect of ferrovanadium inoculation on microstructure and properties of high speed steel

The effect of ferrovanadium inoculation on the microstructure and properties of high speed steel （HSS） used for rolls was studied. The results showed that the as-cast eutectic carbide network tends to be broken after ferrovanadium inoculation, and the carbides are changed to rod-like or nodular shape. After heat treatment, the carbides in the inoculated HSS are spheroidized and distributed more uniformly in the matrix. The impact toughness of high speed steel with ferrovanadium inoculation is obviously improved. The action mechanism of ferrovanadium inoculation on the microstructure of the alloy is also discussed.     

Effect of ferrovanadium inoculation on microstructure and properties of hign speed steel

The eriect of ferrovanadium inoculation on the microstructure and properties of high speed steel (HSS)used for rolls was studied.The results showed that the as-cast eutectic carbide network tends to be broken after ferrovanadium inoculation,and the carbides are changed to rod-like or nodular shape.After heat treatment,the carbides in the inoculated HSS are spheroidized and distributed more uniformly in the matrix.The impact toughness of high speed steel with ferrovanadium inoculation is obviously improved.The action mechanism of ferrovanadium inoculation on the microstructure of the alloy is also discussed.