CSP工艺生产微钛钢中的碳氮化物析出相

在钢中添加一定量的Ti可以提高钢的力学性能。细小的TiN弥散粒子可起到一些有利作用。例如，TiN粒子可以细化钢的铸态组织；减少有害夹杂物的析出；提高奥氏体粗化温度；防止形成过大的奥氏体晶粒等。     

低碳锰钢的带状组织及其对钢板冷弯性能的影响

生产实践表明，采用薄板坯连铸连轧技术生产的低碳钢比传统工艺生产的同类钢板强度提高近一倍，而且组织大为细化，这种现象引起了冶金界的关注与重视。作者对薄板坯连铸连轧条件下低碳锰钢的组织转变特征及其对性能的影响开展了系统研究。     

含1.2%铝TRIP钢中残留奥氏体的EBSD研究

残留奥氏体的含量、颗粒尺寸与分布及其稳定性是相变诱导塑性（TRIP）钢获得优良使用性能的关键。马钢试制成功含1.2%铝的TRIP-600钢板,作者用场发射枪扫描电镜EBSD技术对该TRIP钢的残留奥氏体形态、分布与体积分数进行了实验研究。结果表明：实验钢中的奥氏体主要呈细小颗粒状、尺寸在几微米以下,弥散分布于铁素体晶界和晶粒内。EBSD与X-射线衍射测得实验钢板半厚度区的奥氏体体积分数分别为2%和11.4%。本文讨论了EBSD技术测定TRIP钢奥氏体分数引入误差的主要因素。采集图像的步长、试样分析区的选取及试样制备技术等是影响实验结果的重要因素。     

两种陶瓷薄膜的透射电镜研究

采用高分辨透射电镜技术对两种硬质薄膜（AlTiN多层薄膜和AlCN非晶薄膜）样品的显微结构进行了研究。结果表明：在高速钢基体上制备的AlTiN多层薄膜由两种氮含量交替变化的膜层构成,尽管交替的两层中氮含量不同,但每一单层都为纳米晶包含在非晶点阵中的纳米复合结构,不同之处是低氮含量层中纳米晶密度较小;生长在单晶硅基体（100）晶面上的非晶AlCN薄膜,在膜基界面处硅基体上出现应力畸变层,应力畸变层厚度很薄,约3～5个原子层。比较Si的应变层和非应变区的傅里叶变换结果,片状的应变层产生形状效应,使得傅里叶变换图中斑点沿垂直于片状应变层方向拉长成线状。     

Al-C-N非晶薄膜结构及导电性研究

为了揭示Al-C-N非晶薄膜的结构、导电性以及它们之间的关系,本文采用非平衡磁控溅射沉积技术在Si(100)基体上沉积得到了不同Al含量的Al-C-N薄膜。使用X射线光电子能谱仪、X射线衍射和高分辨透射电镜研究了所制备薄膜的相组成和微观结构。采用四引线法测定了薄膜电阻率-温度关系和霍尔电阻率-磁场关系。实验结果表明,所制备薄膜为非晶结构,结构致密,没有明显的缺陷,薄膜中主要的化学键为C-N,C-C和Al-N键。薄膜的成分对其导电性能有着明显的影响,当Al含量较低时,Al-C-N薄膜为p型半导体;当Al含量较高时薄膜转变为绝缘体。     

磨削工艺对渗碳M50NiL钢表面变质层微观结构和性能及疲劳性能影响

本文以渗碳热处理后的M50NiL钢为研究对象,利用Vickers硬度计、XRD,TEM,HRTEM以及旋转弯曲疲劳试验仪对普通磨削和精密磨削后试样表面变质层微观结构和硬度及试样的疲劳性能进行了研究.结果表明:进刀量不同的2种磨削工艺获得的试样表面粗糙度不同,表面变质层微观结构和硬度以及试样疲劳性能差别较大.精密磨削对试样硬度产生影响的深度较小.普通磨削表面变质层奥氏体含量较多,呈现明显的奥氏体"有效晶粒"现象;精密磨削表面变质层则为非常细小的变形马氏体组织,呈现明显的纳米级马氏体"有效晶粒"现象;"有效晶粒"之间无明显的界面,且晶面扭转现象明显,相邻"有效晶粒"之间转动角度最大可达14°,同时"有效晶粒"内部晶面也存在轻微扭转现象;精密磨削工艺试样的旋转弯曲疲劳寿命约为普通磨削的13倍.     

TiC在Ti_2CS上形核生长的电镜观察及其取向关系的测定

为探讨与控制薄板坯连铸连轧工艺条件下碳化钛在钢中的析出行为,应用透射电子显微术(TEM)研究了纳米尺度TiC和Ti2CS析出相的结构及取向关系.结果表明,实验钢中Ti2CS的析出温度较TiC的高,先析出的Ti2CS可作为TiC的非自发形核地点.实验观察到细小TiC粒子在Ti2CS上生长的现象.电子衍射和X射线能谱(EDS)分析表明:TiC和Ti2CS之间的取向关系为{001}Ti2CS∥{111}TiC,〈100〉Ti2CS∥〈011-〉TiC.在TEM下还观察到以孪晶形式存在的TiC,孪晶面为(1-11-)面.总之,在钢中先行析出的Ti2CS和TiC粒子都可能成为新生成TiC的非自发形核地点,孪生和外延生长是TiC沉淀的两种重要机制.     

退火对AlCN非晶薄膜结构及力学性能的影响

利用磁控溅射方法在单晶硅基片上制备出不同Al含量AlCN非晶薄膜,随后分别在700℃和1000℃进行真空退火热处理.使用X射线衍射仪和高分辨透射电镜研究了沉积态和退火态薄膜的组织和微观结构,用纳米压痕仪测试硬度和弹性模量.结果表明,退火态薄膜组织和微观结构强烈依赖于薄膜的Al含量.经1000℃退火后,低Al含量AlCN薄膜没有出现结晶现象,但形成了分层;高Al含量AlCN薄膜中,退火促使AlN纳米晶的生成,使薄膜形成了非晶包裹纳米晶的复合结构,随着距表面深度的增加,形成的纳米晶密度和尺寸均有减小的趋势.随着退火温度的升高,AlCN薄膜的硬度和弹性模量均降低;而对于高Al含量AlCN薄膜,由于形成了纳米复合结构,硬度和弹性模量下降幅度减少.     

CSP工艺钛微合金钢中的碳氮化钛析出相

应用TEM、HREM、X射线衍射等方法分析了薄板坯连铸连轧EAF-CSP工艺生产的钛微合金钢热轧板的含钛析出相,钢的化学成分(质量分数,%)为:C 0.04~0.07、Si≤0.6、Mn≤0.6、Ti 0.06~0.14。结果表明:试验钢中存在不同碳氮比的碳氮化钛,其C/N比值之差是由各析出相的形成温度及析出时钛和氮、碳在钢中的过饱和度不同造成的。试验钢萃取粉末的质量分数约占钢的0.305%。其中70%以上为渗碳体,其余的主要是钛的碳化物、氮化物和碳氮化物以及少量硫化物和氧化物。添加钛明显增加了细小析出相的数量。在CSP工艺连铸坯及热轧板中均观察到由相间沉淀方式形成的碳氮化物粒子列。讨论了相间沉淀的形成机制。     

CSP工艺含钛耐候钢中的纳米磷化物

应用透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDX)对CSP工艺含钛耐候钢中的细小磷化物进行了研究.对成品钢板和经900℃压缩20%并等温30min的连铸坯分析结果表明:耐候钢中存在MxP型纳米级磷化物,x值为2～3,金属元素M为Fe、Ti及少量Cr或Ni,磷化物的结构为六方晶系,点阵常数a=0.609nm、c=0.351nm;成品钢板中磷化物尺寸多在20nm以下,而经过900℃压缩的连铸坯试样中磷化物的尺寸、形状不尽相同,较大的棒状磷化物长约300nm、宽约50nm,其他粒子在50nm以下,多呈方形.CSP工艺生产线中可能发生磷化物沉淀的阶段是热连轧的最后两个道次直至冷却到400～500℃的过程中;磷化物的析出可提高沉淀强化效果,但同时会使钢中的固溶磷浓度降低.