合金球铁中石墨球的透射电镜研究

用透射电镜(TEM)研究了合金球铁中有墨球的显微结构, 其中包括表面形貌,晶体学关系,内部缺陷等,并讨论了球墨的生长方式。结果表明,石墨球通常有一生长核心,核心部分多半是片状单晶。依此核心,石墨球沿C轴向外放射生长。确定了三种V字形组织。此外,石墨球中存在大量的层错,层错垂直于C轴。石墨球表面被基面覆盖。     

Ce,S在高纯Fe-C-Si合金中的分布及其对石墨形态的影响

本文采用电解分离-放射性测量法及显微自射线照相法研究了Ce及S在高纯Fe-C-Si合金各相中的分布和其对石墨形态的影响。实验结果表明:Ce除了与S,O形成夹杂外,首先在石墨中富集;随着合金中Ce含量的增加,石墨中Ce量趋于饱和,大量的Ce以合金化形式存在于铸铁之中;S也在石墨中富集,如合金中S含量继续增加,则以FeS形式存在于共晶团边界;合金中固溶S量极微;石墨形态与Ce在石墨中的吸附和镶嵌程度有关,呈饱和镶嵌吸附时,石墨程球状;呈半饱和态时,石墨为蠕虫状。     

绿色人造金刚石的制备方法

本发明涉及一种绿色人造金刚石的制备方法。是以石墨为原料、以FeNi或NiMnCo合金作触媒,石墨与合金触媒的质量配比为：石墨：FeNi或NiMnCo=1：0．3～1,其特点是在石墨中添加有Mg,N2添加剂,石墨与Mg3N2的质量配比为：石墨：Mg,N2=1：0．003—0．02,其制备工艺过程是：将上述质量配比的粉体石墨、Mg,N2、合金触媒进行混合均匀后预压成柱状棒料装入叶蜡石合成块中,     

Si—Mo耐热铸铁热疲劳性能的研究

本文以玻璃模具的选材为前提,在80～950℃温度范围内对Si-Mo耐热铸铁的热疲劳性能进行了测试,着重分析了C、Si、Mo等合金元素、蠕化率和不同石墨形态对材质热疲劳性能的影响。结果表明,C、Si、Mo等元素能提高材质的热疲劳性能;蠕化率越高,其热疲劳性能越差;球状石墨的热疲劳性能最好、蠕虫状石墨的次之,片状石墨的最差。为玻璃模具的选材在热疲劳性方面提供一定依据。     

电脉冲处理脉宽对亚共晶铁碳合金中石墨的影响

研究了不同脉宽的电脉冲(ECP)处理对亚共晶铁碳合金中石墨的影响。结果表明,ECP处理能使石墨分布更加均匀、细小,石墨的形核率增加。随着ECP处理脉宽的增大,石墨的形核率进一步增加,石墨也随之细化。分析表明,ECP处理可以增加石墨的形核位置,降低碳原子在奥氏体中的扩散激活能和形核势垒,并缩短石墨的形核孕育期,从而提高了石墨的形核率。     

Ni-石墨固体自润滑材料的塑性变形

用熔炼法制备出具有较好塑性的Ni-石墨固体自润滑材料,研究了球状石墨与片状石墨的变形组织与性能。结果表明:Ni-石墨合金在室温三点弯曲实验中可压成近V字型而不发生脆性断裂;经球化处理的铸态试样的延伸率为15.7%,抗拉强度bσ为259.5 MPa。在850℃进行锻打变形时,压缩变形量达到75.8%,可以加工成薄板材料;变形后垂直于压缩方向的石墨呈高密度纤维状分布,试样经变形后沿纤维方向的抗拉强度提高,但韧性降低。片状石墨在挤压变形过程中,通过沿应力取向发生转动,在弱结合面发生解理碎裂,并通过解理面的相对滑动以及石墨片的彼此桥接形成长纤维状组织;球状石墨在压扁的过程中,沿子晶间的晶界发生破裂并逐渐被拉长。     

流变法铸造石墨铝减振合金的研究

本文采用正交实验法研究了流变法铸造石墨铝减振合金的工艺,探讨了各工艺参数对石墨粒子的分布及数量和合金减振性能的影响,研究表明石墨铝减振合金的理想组织为片状石墨分散于细密的基体组织中.本研究确定了最佳的工艺参数一搅拌速度700rpm,开始搅拌温度625℃,搅拌总时间7min,石墨预热时间5h,铸型温度150℃,压力245MPa,浇注温度590℃,保压时间15Sec.利用优化的工艺参数,铸造出了石墨含量(体积分数)6%～22%的石墨铝减振合金,研究了其减振性能和机械性能,并总结出了石墨含量与合金的减振性能和机械性能的关系式Q(-1×10-3)=5.131+1.167x(vol%);δb=107.372-2.769x(Vol%).此公式表明,石墨铝减振合金的内耗随石墨含量的升高单调上升,抗拉强度随石墨含量的升高而下降.借助于透射电镜、电子探针等手段,初步探讨了石墨铝减振合金的减振机理,并指出其内耗主要来源于两相界面的粘滞性流动.     

A型和D型石墨合金灰铸铁断口形貌对比研究

介绍了D型石墨的合金灰铸铁在国内外的应用情况,以及试验生产A型和D型石墨Cr-Ni-Cu合金灰铸铁的方法,检查结果:A型石墨合金灰铸铁中的石墨较粗大;另外,在化学成分相近的情况下,D型石墨合金灰铸铁具有更高的抗拉强度。分析认为两种合金灰铸铁的断口主要是由于片状石墨解理以及石墨/基体之间的界面分离造成的,其中D型石墨合金灰铸铁断口表面的显微疏松更少,枝晶更发达,这正是其具有更高强度、适于制造液压元件的原因。     

硅钡合金孕育处理KTH350—10的试验研究

用硅钡合金作孕育剂，并与相同条件下用铝孕育处理可锻铸铁进行比较，研究了钡对第一和第二阶段石墨化的影响。组织观察和性能测试结果表明：钡可促进第一和第二阶段石墨化过程，有利于获得铁素体基体；经硅钡孕育处理后铸铁组织中絮状石墨的外形趋于团球化，石墨的尺寸也有所减小，强度和塑性都有不同程度的提高。     

球化剂对Ni-Fe-石墨-硅自润滑材料力学性能的影响

采用熔炼法制备出Ni-Fe-石墨-硅自润滑材料,研究Ni-Fe-石墨-硅自润滑材料中的石墨形态和直径大小对力学性能的影响.结果表明,球状石墨使材料的力学性能大大提高,基体中石墨直径的增大有助于提高材料的力学性能.当石墨直径达到20 μm时,材料的硬度、抗拉强度、挠度、冲击韧度和抗弯强度都大大提高,分别为相应的未添加球化剂材料的1.27倍,1.72倍、1.69倍、7.25倍和1.87倍.     

稀土元素Ce对石墨球化作用的研究

通过凝固过程中的热分析试验,研究了稀土元素Ce对Ni-C二元过共晶合金凝固过程中过冷度及石墨生长形态的影响.结果表明,加入稀土元素Ce,初生相石墨结晶时的过冷度显著增大,凝固组织中的石墨形态由片状生长转变为球状生长;但加入Ce后,若提供一个小的过冷条件,石墨将以片状形态生长,表明凝固时的过冷是促进石墨球状生长的主要因素;稀土元素Ce并非是石墨球化的充分条件.     

石墨纤维在不同气氛下的高温热稳定性研究

将石墨纤维分别在氢气和氩气气氛下加热到900、1200、1500和1800℃保温4 h,测试石墨纤维在两种气氛下高温处理后的性能,用SEM和XRD观察和分析石墨纤维高温处理后的组织与形态。通过对比石墨纤维与钛锆钼(TZM)合金相应的性能,分析石墨纤维作为TZM合金增强体的可行性。结果表明,石墨纤维在氢气气氛下会被烧蚀而形成甲烷气体,在氩气气氛下则具有优良的热稳定性,即使长时间高温处理也不会使纤维微晶尺寸及组织发生较大变化,因此,石墨纤维可以用作TZM合金增强体。     

新型Ni3Al/石墨高温固体自润滑材料的制备及其性能

采用熔炼法, 制备出新型Ni3Al/石墨抗高温、耐腐蚀固体自润滑材料.结果表明: Al不仅是强化合金基体的元素, 而且是一种使片状石墨转变为球状石墨的球化剂; 铝与氧结合成渣降低了氧在石墨表面的吸附.建立了界面能和过冷度对石墨生长形态影响的动力学模型; 分析表明, 石墨在洁净的液态金属中结晶, 由于(1010)棱面与(0001)基面的温度回升速率的差异, 促使石墨球状生长.石墨经球化处理后, 材料的冲击韧性得到提高; 将该材料与GCr15轴承钢及45﹟退火钢进行干摩擦磨损时, 摩擦因数分别为0.36和0.40.     

高强度厚壁大型合金灰铸铁压缩机气缸体材质的试验研究

分析了某种压缩机气缸的渗漏缺陷,认为铁液的石墨化能力差,碳化物数过多是造成渗漏的主要原因,据此,提出了加铜减铬,使用稀土孕育剂代替硅铁孕育剂进行孕育处理的方案,并进行了实验室试验和生产试验,证明上述方案能够显著地增强原铁液的石墨化能力,并能明显地提高强度,减小白口。     

石墨含量对镍基高温合金在900°C氧化行为的影响(英文)

采用粉末冶金方法制备不同石墨含量(0%、3%、6%)的镍基高温合金,研究合金材料在900℃和100h下的恒温氧化行为,用扫描电镜和X射线衍射对其氧化表面形貌和成分进行观察和分析。结果表明:石墨含量较低(0%,3%)时,镍基合金氧化动力学符合抛物线规律,表面氧化膜无剥落;石墨含量为0%的合金氧化膜由Cr2O3和NiCr2O4组成,石墨含量为3%的合金氧化膜由Cr2O3组成,当石墨含量增加到6%时,大量石墨的氧化分解导致合金初始氧化严重,石墨分解后的孔洞加速氧化反应过程。根据氧化膜的组成分析了合金的氧化机制。     

石墨含量对镍基高温合金在900 ℃氧化行为的影响

采用粉末冶金方法制各不同石墨含量(0%、3%、6%)的镍基高温合金,研究合金材料在900℃和100 h下的恒温氧化行为,用扫描电镜和X射线衍射对其氧化表面形貌和成分进行观察和分析.结果表明:石墨含量较低(0%,3%)时,镍基合金氧化动力学符合抛物线规律,表面氧化膜无剥落;石墨含量为0%的合金氧化膜由Cr2O3和NiCr2O4组成,石墨含量为3%的合金氧化膜由Cr2O3组成,当石墨含量增加到6%时,大量石墨的氧化分解导致合金初始氧化严重,石墨分解后的孔洞加速氧化反应过程.根据氧化膜的组成分析了合金的氧化机制.     

用稀土合金稳定生产高牌号灰铸铁

我厂生产的高牌号灰铸铁件,曾一度出现组织疏松、石墨粗大的现象,致使机械性能下降。经分析,废钢来料范围广,质量较差是一个重要原因。对此,我们采用炉前少量孕育,并加入稀土合金的办法生产高强度灰铸铁,不仅消除了疏松、石墨粗大的现象,而且铸铁具有高的强度和较高的硬度,切削加工性能和铸造性能也较好。     

Fe-C-Si合金凝固过程中石墨的球化机理研究

采用热分析试验方法研究了Fe-C-Si合金凝固过程中过冷度的变化对石墨生长形态的影响,探讨了石墨结晶时的再辉温差与石墨生长形态间的相互关系,通过座滴法研究了液固界面能对石墨生长形态的影响.结果表明,稀土元素Ce促使石墨球化的凝固特征是显著降低了形核温度,但在添加Ce的情况下,只要提供一个小的过冷条件,石墨形态将由球状转变为片状,这种转化完全依赖于结晶时过冷度的大小,这表明过冷度的大小是影响石墨生长方式和最终形态的关键因素之一.凝固曲线表明石墨以片状形态生长时的再辉温差大,以球状生长时较小,这反映了石墨以片状生长时的速度高于球状生长时的速度.同时液态合金在石墨(0001)基面上的液固界面能高,石墨趋于球状形态生长;在(1010)棱面上的液固界面能低,石墨趋于片状形态生长.     

蠕虫状石墨的生长特点

用单向凝固技术和扫描电镜研究经变质处理的Fe-C-Si共晶合金中蠕虫状石墨的形貌特征、形成过程及生长特点。试验表明,蠕虫状石墨主生长方向和结晶取向是不断变化的,从而构成了不同的形态,     

镍-石墨高温自润滑材料的熔炼制备及其组织性能

采用真空中频感应熔炼、电弧熔炼和高频感应熔炼辅助3 m落管无容器快速凝固方法,制备出镍-石墨两相自润滑合金.研究表明:在石墨型中浇铸,石墨呈片状生长;在金属型中浇铸,石墨有球化趋势;在电弧炉中熔炼并凝固,石墨基本呈球状组织形态,在3 m落管中经深过冷快速凝固后石墨呈球状组织.从而得出,石墨在生长过程中,(1010)棱面与(0001)基面的再辉温度差是影响石墨生长形态的重要因素.该材料具有高的冲击韧性和较低的电阻率,与45#退火钢及GCr15轴承钢干摩擦磨损时,摩擦因数分别稳定在0.23和0.15.