连续退火均热温度和过时效温度对DP780钢组织性能的影响

利用Gleeble 3500热模拟试验机和扫描电镜分析比较了连续退火过程中均热温度和过时效温度对C-Si-Mn系DP780钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着均热温度的增加最终组织中马氏体含量增加,但均热温度过高时过多的奥氏体生成,降低了双相钢中马氏体的碳含量,因此抗拉强度随均热温度增加,但780℃以上时抗拉强度则略有下降。过时效温度升高到320℃以上时,马氏体分解加剧,组织中析出更多碳化物,同时逐渐出现贝氏体,降低了试验钢的抗拉强度,改善了伸长率。     

含钛高炉碳化渣中TiC的超重力富集与分离的研究

攀钢含钛高炉渣高温下经碳还原后得到有价组元碳化钛,碳化钛晶粒细小且均匀分布在碳化渣中,利用常规的选矿方法很难将其富集来提高品位。本文将超重力技术引入到攀钢含钛高炉碳化渣中,探讨碳化钛在超重力场下的富集与分离规律。研究结果表明:经过超重力富集后试样出现了明显的分层,碳化钛全部富集在试样的下部,而在试样的上部几乎找不到碳化钛相,并且在富集的试样中碳化钛的面积分数沿着超重力方向逐渐增加。重力系数越大,富集时间越长,碳化钛的富集效果越好。预处理渣在重力系数G=300于1320℃等温富集20 min后,下部富集渣中碳化钛的含量由常重力下的11.6%提高到了18.8%。另外,经超重力场过滤分离后,碳化钛全部被截留在碳毡上部的精矿中,脉石相则被分离到下部坩埚中。预处理渣在重力系数G=300于1320℃等温分离20 min后,上部精矿中碳化钛的含量提高到了23.8%,而脉石中则找不到任何碳化钛。     

退火温度对镀锌780MPa级双相钢组织性能的影响

研究了不同退火温度对780 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响。试验表明:试验钢热轧态组织为铁素体、贝氏体和少量的珠光体,经过冷轧后形成纤维状组织,退火后组织为铁素体和岛状马氏体。对不同退火温度和速度下带钢组织性能进行了分析,带钢在820℃退火、保温100s后,可以获得双相组织且抗拉强度大于780 MPa。     

利用超重力分离5052铝合金熔体中的非金属夹杂

在自行设计改装的超重力装置上采用超重力场分离铝熔体中的非金属夹杂,研究了不同重力系数下,5052铝合金熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明：经过超重力处理后,非金属夹杂沉降聚集至试样底部,且随着重力系数的增大,夹杂在试样底部聚集程度越好.试样处理5 min后,常重力条件下,夹杂物在试样底部的沉降比率为0.35;当重力系数G=250时,夹杂物在试样底部的沉降比率达到0.99.根据Stokes定律,超重力场中固相颗粒能够瞬间达到临界沉降速度,当重力系数G=1时,νr=7.25×10-5 m/s,而当G=250时,νr=1.813×10-2 m/s,这意味着,随着重力系数的增加,熔体中固相颗粒的临界速度指数递增.这表明超重力法可以有效分离金属熔体中的非金属夹杂.     

利用超重力分离铝熔体中的夹杂颗粒

利用Al-17% Si-4.5% Cu熔体中密度较小的初生硅颗粒模拟金属熔体内部的夹杂物，并采用超重力场分离熔体中的夹杂颗粒，研究了不同重力系数条件下，金属熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明:经过超重力处理后，初生硅颗粒在试样上部区域发生明显的偏聚现象，试样内部出现无初生硅颗粒区域，且随着重力系数的增加，无初生硅颗粒的区域面积逐渐增大，说明重力系数越大，硅颗粒在试样上部区域的聚集程度越好.随着重力系数的增大，试样的净化效率逐渐升高，当重力系数（G）为500时，试样的净化率达到了84.98%.利用DPM离散相模型对超重力场下熔体内部硅颗粒的具体受力情况进行分析，并模拟研究铝熔体内部硅颗粒在不同重力场中的分离行为.数值模拟结果证明了夹杂颗粒在沿着超重力方向上的运动行为近似符合Stokes运动定律.这表明超重力场可以有效分离金属熔体中的夹杂物.      

奥氏体化温度对La脱氧16Mn钢组织的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析技术观察了La脱氧钢组织及其夹杂物的变化,研究了不同奥氏体化温度对La处理16Mn钢组织的影响。结果表明,经La处理后钢中夹杂物由原来的MnS夹杂及Si-Mn-Al复合氧化物夹杂转变为LaAlO3、La2O2S及MnS的复合夹杂物。当La含量为0.013wt%时,钢中夹杂物分布的最为细小弥散,晶内铁素体形核效果较好,钢的组织最细小。当奥氏体化温度为1200℃并保温20 min时,钢中可形成大量晶内铁素体,有利于晶内铁素体形核的最佳奥氏体晶粒尺寸约为100μm。     

利用超重力富集和分离Sn-3％Fe熔体中的杂质元素铁

在粗锡精炼过程中引入超重力场，运用超重力技术研究Sn-3% Fe（质量分数）熔体中杂质元素铁在超重力场中的定向富集和过滤分离的规律，达到提纯净化粗锡的目的.结果表明，对于超重力场G=500以10℃·min-1冷却速率凝固后的Sn-3% Fe熔体，超重力场极大强化富铁相在粗锡熔体中的沉降运动，使先析出富铁相全部富集到试样的下部区域，上部几乎找不到富铁相颗粒.下部尾锡中的铁质量分数达到4.817%，而上部精锡中的铁质量分数降低到0.036%，精锡中铁的脱除率高达98.78%.在超重力场中过滤的Sn-3% Fe熔体可实现富铁相杂质和精锡液的有效分离，当重力系数大于30时，精锡的回收率随重力系数的增大而提高.在超重力场G=100，240℃条件下，Sn-3% Fe熔体过滤1 min后，精锡液几乎全部被分离到坩埚底部，富铁相杂质被截留在过滤碳毡上部，下部精锡中找不到富铁相杂质的颗粒，精锡中铁质量分数降至0.253%，富铁渣中铁质量分数高达11.528%.精锡中铁的脱除率高达91.44%，超重力场中精锡的回收率高达82.69%.      

冷却模式对集装箱用耐候钢力学性能的影响

利用显微组织分析、力学性能测试和电子背散射衍射(EBSD)分析等手段系统地研究了轧后冷却模式对集装箱用耐候钢SPA-H显微组织演变、力学性能变化的影响,并对相关相变机制和力学性能改善的机理进行了探讨。结果表明,当卷取温度不变,轧后冷却模式由前端冷却改为适当空冷后末端冷却后,显微组织中珠光体相变受到抑制,铁素体含量增加。钢板屈服强度、屈强比明显下降,拉伸应变硬化指数n值显著下降。采用末端冷却模式,由于应变诱导铁素体形核和长大的时间充足,使变形奥氏体大部分转变为铁素体组织,组织细化程度提高。钢的强化机制由珠光体强化转变为铁素体细晶强化,是力学性能改善的关键。     

超重力对Al-6%Cu合金凝固组织的影响

利用离心旋转加热炉研究了超重力对Al-6%Cu合金凝固组织细化及析出相形貌的影响. 结果表明,超重力场可细化晶粒,在常重力条件下(重力系数G=1),初生铝相主要为粗大的等轴晶,晶粒直径为112 mm;在超重力条件下,当G分别为100, 300, 500和700时,晶粒直径分别减小为85, 77, 70和63 mm,晶粒细化,且超重力越大晶粒细化越明显. 超重力场可改善Al2Cu析出相的形貌,有效提高合金性能,G=1时Al2Cu相主要为粗大的不规则块状,合金硬度为59.9 MPa;当G分别为100, 300, 500和700时,Al2Cu相逐渐转变为细小的块状和球状,硬度分别增大为68.4, 73.2, 74.4和74.9 MPa,且超重力越大,Al2Cu相越细小、致密,合金的硬度也越高.