稀土元素Ce对H13钢热疲劳性能的影响

对不同Ce含量的H13钢进行1040℃油淬和580℃两次回火处理后进行热疲劳循环试验,采用光学显微镜、扫描电镜及硬度计对不同热疲劳循环次数下试验钢的显微组织、裂纹形貌及硬度进行分析。结果表明,试验钢热疲劳循环后显微组织为回火索氏体,热疲劳裂纹优先在预先处理的缺口尖端处萌生,热疲劳循环过程中出现的氧化凹坑和夹杂物会促使裂纹生成,裂纹不断扩展,宽度增加。稀土Ce对试验钢组织和晶粒尺寸有明显的细化作用,提升试验钢的抗软化能力,抑制热疲劳裂纹的生长,其中最佳稀土Ce含量为0.026%。     

新型压力容器用钢CCT曲线的测定

利用Formastor-F热膨胀仪测定了新型压力容器用钢过冷奥氏体连续冷却C曲线即CCT曲线。结果表明，在冷却速度为1℃／min～10℃／min时可获得F＋P；5℃/min～1℃／s时可获得F＋P＋B＋M（少量）；1℃/s-2℃/s时可获得F＋P＋M；22℃/s～50℃／s时可获得F＋M。     

P510L钒微合金化钢的CCT曲线及其显微组织

通过测定P510L钢在不同冷速下的连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的CCT曲线;研究了P510L钢连续冷却过程中奥氏体的转变过程及转变产物的组织形态和显微组织,通过对CCT曲线的分析为控轧控冷工艺提供理论依据。     

P51OL钒微合金化钢的CCT曲线及其显微组织

通过测定P510L钢在不同冷速下的连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的CCT曲线;研究了P510L钢连续冷却过程中奥氏体的转变过程及转变产物的组织形态和显微组织,通过对CCT曲线的分析为控轧控冷工艺提供理论依据。     

EH460级船板钢的动态 CCT 曲线与组织演变

采用 Gleeble-3800热模拟试验机对EH460船板钢进行1050 ℃下变形30%和850 ℃下变形30%的双道次压缩试验。绘制了在不同冷速下连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并在光学显微镜下观察了不同冷速下试样的室温组织。结合膨胀法与金相法,利用 Origin 8.0软件绘制了船板钢的动态 CCT 曲线。结果表明,当冷速为0.1~3 ℃/s 时,所得室温组织主要是铁素体和珠光体;当冷速大于5 ℃/s 时,出现粒状贝氏体组织,随着冷速的增加贝氏体逐渐增多,铁素体与珠光体逐渐减少;当冷速为10~15 ℃/s 时,珠光体消失,组织为铁素体与粒状贝氏体;随着冷速进一步增到 20~50 ℃/s 时不再发生铁素体相变,仅为粒状贝氏体组织。     

成形工艺对H13钢组织和力学性能的影响

对H13钢电渣锭以锻造和轧制两种成形工艺制成圆棒,研究了成形工艺对材料组织和力学性能特别是对碳化物数量和分布的影响。结果表明,与轧制的圆棒相比,锻造的H13钢圆棒组织较为均匀,碳化物偏聚程度较轻,力学性能的方向性差异较小。     

65Mn钢连续冷却转变动态CCT曲线及组织

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Gleeble-3500热模拟机上测定了65Mn钢连续冷却转变动态CCT曲线;研究了冷却速度对组织的影响。结果表明,当冷却速度小于10℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体;当冷却速度为10～40℃/s时,转变产物是铁素体、珠光体和马氏体;当冷却速度大于40℃/s时,转变产物为完全马氏体组织。     

H13钢相变规律及其模具的真空热处理数值模拟

以H13钢热作模具真空淬火热处理组织演化预测数值模拟为目的,采用DIL805L热膨胀仪对H13热作模具钢进行连续冷却相变试验,结合显微组织和硬度绘制H13钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究了不同冷速对试样显微组织和硬度的影响,对Koistinen-Marburger方程中相变因子进行拟合,研究了H13钢的相变规律。结果表明,马氏体转变的临界冷速为1 ℃/s,Ms点为335 ℃,随着冷速增大,试样硬度直至增大到660 HV。将拟合后的马氏体相变方程通过二次开发手段导入有限元软件中开展数值模拟计算,计算结果显示H13钢模具不同取样点处马氏体体积分数为90%,可认为真空气淬后H13钢模具的组织为马氏体和残留奥氏体。     

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对含Cu低温取向硅钢铸态析出物的影响

采用激光共聚焦显微镜和透射电镜探究了稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态组织和析出物的影响。结果表明,稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态的组织能起到细化晶粒的作用;未加Ce的铸锭中存在粗大的(Cu,Mn)S+AlN粗大复合析出物,以及少量MnS和Cu₂S单独析出物;稀土Ce的加入不改变析出物的类型,但使析出物数量明显减少、尺寸有所增大。     

含铜超低碳钢CCT曲线及组织

采用Formastor-F热模拟试验机测定了一种含铜超低碳钢900℃未变形奥氏体0.2～100℃/s冷速下连续冷却转变曲线,观察分析不同冷速下的相变组织,并测定对应的维氏硬度。结果表明,不同冷速下,这种超低碳钢奥氏体稳定转变成贝氏体铁素体组织,冷却速度对实际晶粒度无显著影响,冷速在3℃/s以下,组织主要为准多边形贝氏体铁素体,且在基体上析出细小ε-Cu颗粒;冷速在5℃/s以上,组织主要为贝氏体型铁素体,硬度不发生显著变化。     

基于第一性原理掺杂稀土Ce的Cr13钢组织及其抗CO_2腐蚀性能

基于第一性原理计算法,采用CASTEP模块计算稀土Ce掺杂Cr13钢的吸附能,分析稀土Ce对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的微观影响机制。通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ce元素的Cr13钢,测试合金的显微组织及其在含饱和CO2的3.5%(质量分数)Na Cl液中的腐蚀电化学行为。结果表明:Cr13钢掺杂稀土Ce后,吸附结构的稳定性减小,Ce含量为0.1%(质量分数)时,吸附结构的稳定性最小。适量稀土Ce添加可细化基体铁素体晶粒、减小碳化物的数量及偏聚。稀土Ce掺杂Cr13钢在含饱和CO2介质中呈现出明显的钝化行为,Ce的添加量与钝化稳定性间存在临界值,当稀土Ce添加量为0.1%时,钝化电流密度最小、钝化区间最宽,具有最优的抗CO2腐蚀性能。第一性原理计算方法在预见材料耐CO2腐蚀性能方面具有很强的可靠性,对设计耐蚀材料具有较强的指导意义。     

稀土Ce对253MA耐热钢凝固组织及夹杂物的影响

采用激光共聚焦显微镜、场发射扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等设备,对含稀土Ce的耐热钢253MA连铸坯的凝固组织及夹杂物的形貌、成分和结构进行表征分析。结果表明:比较两种含稀土Ce耐热钢的凝固组织,稀土Ce有增大凝固组织等轴晶率、细化柱状晶的作用;稀土Ce夹杂物主要相结构为CeO₂和(CeO)₂SO₄,呈细小、近球形弥散分布;对夹杂物进行统计和评级,发现稀土Ce含量的增加有利于D类球形夹杂物增多,有助于提高耐热钢的耐高温、抗氧化性能。     

添加Mo对高Nb管线钢组织和CCT曲线的影响

测定了一种低C高Nb和一种低C高Nb加Mo X80级管线钢的动态连续冷却转变曲线,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察两钢不同条件下的显微组织和细微组织的形貌特征。结果表明,随着冷速的增加,两钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体转变为针状铁素体,同时晶粒得到细化;试验钢组织在低冷速时变化较明显,当冷速大于5℃/s时组织类型变化不明显,此时主要是组织均匀性及M-A岛发生变化,随冷速增加M-A岛更细小、弥散;Mo使CCT曲线中针状铁素体转变线右移,促进针状铁素体组织形成。     

稀土H13模具钢横向冲击性能影响因素分析

为探究稀土H13模具钢锻件横向冲击性能偏低的影响因素,对钢材锻件冒口端试片分别进行低倍组织分析、显微组织分析、SEM以及EDS分析。结果表明,添加稀土的H13模具钢的低倍组织和显微组织(包括带状组织、非金属夹杂物和网状碳化物)都能满足不同标准中的技术要求,钢材的纯净度相对较高;单向拔长后,沿着主变形方向晶界处析出一定数量的链状或网状碳化物,枝晶间存在的大尺寸液析碳化物和基体组织中存在的未锻透枝晶组织是影响稀土H13模具钢横向冲击性能的主要因素。     

A668钢CCT曲线的预测和验证

为了降低绘制CCT曲线的成本和得到更加准确的相变量计算模型用于预测大型工件的性能和残余应力分布,使用Li模型预测A668钢的CCT曲线,再根据预测的结果制定适量且关键的试验组,完成制定的相变膨胀试验之后用试验结果修正预测模型,最后用模型计算出完整和准确的CCT曲线。使用DIL-805-ADT动态淬火膨胀相变仪确定了不同冷速下的转变类型和转变量,比较了JMatPro软件和原模型计算的结果与试验结果的差别,阐述了修正扩散转变预测模型和绘制CCT曲线的过程,拟合了非扩散转变的K-M方程,说明了不同冷速和组织演变之间的关系。最终得到更加准确的预测模型和完整的CCT曲线来指导实际生产。     

奥氏体形变对耐候钢CCT曲线及组织的影响

利用Thermecmastor-z型热模拟试验机测定了高耐蚀型耐大气腐蚀钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析了奥氏体形变对试验钢CCT曲线及相变组织的影响,并在光学显微镜下观察了不同冷速下材料的微观组织。结果发现,奥氏体形变扩大了铁素体相变区间,贝氏体相变开始温度升高而结束温度降低,同时贝氏体及马氏体相变的临界冷速提高,表明奥氏体形变促进了铁素体和贝氏体相变,并推迟了马氏体相变的发生。奥氏体形变后在0.5 ℃/s以下冷速冷却时铁素体含量增多,基体主要为铁素体组织;而无奥氏体形变则基本为贝氏体组织,即使在0.1 ℃/s冷速下铁素体含量也极少。随着冷却速度的提高,材料发生相变强化,硬度逐步提高。     

稀土元素Ce对Zn-22Al钎料组织和性能的影响

研究了稀土元素Ce的添加对Zn-22Al钎料的电阻率、熔化特性、铺展性能、显微组织以及钎焊接头抗剪强度的影响.结果表明,铈的加入对钎料的电阻率、熔化特性影响甚微,但显著改善了钎料的铺展性能,细化了钎料的基体组织,提高了钎焊接头的抗剪强度.当Ce元素的添加量达到0.05%时,钎料在铝、铜两种母材上的铺展面积取得最大值,分别较未添加时提高了21.4%和11.6%;钎焊接头抗剪强度达到最大值91.3 MPa,比未添加稀土时提高了30.3%.稀土铈含量继续增加时,其显微组织中出现脆性稀土相并且尺寸有增大的趋势,钎料铺展性能、钎焊接头强度明显恶化.