稀土-镁复合处理对GCr15轴承钢中夹杂物的影响

为了尽可能的去除钢中大颗粒的夹杂物, 在实验条件下通过向GCr15轴承钢中添加适量镁、稀土对夹杂物进行改性, 并利用Aspex夹杂物自动分析仪和扫描电镜对钢中改性后的夹杂物尺寸、类型、形貌等进行了观察、分析, 研究了稀土-镁复合处理对夹杂物的影响规律.研究结果表明, 对轴承钢中加入微量镁处理, 可将未进行镁处理钢中的MnS-Al₂O₃、MnS、Al₂O₃夹杂改性为以含硫、镁复合夹杂物为主, 同时包含少量Al₂O₃、镁铝尖晶石夹杂.进一步采用稀土-镁复合处理后, 钢中的夹杂物转变为主要以含Re-S-O夹杂物为主, Al₂O₃、MnS、镁铝尖晶石夹杂逐步消失, 且夹杂物成球状分布, 绝大多数夹杂物在5 μm以下.稀土-镁复合处理轴承钢后, 10 μm以上的大颗粒夹杂物大大降低, 钢中的夹杂物明显得到细化.钢中镁含量不变时, 随着稀土含量的增加, 大颗粒夹杂物比例明显下降.而在稀土含量相近的情况下, 增加钢中的镁含量也有利于大颗粒夹杂物的去除.稀土-镁的相互作用进一步促进了夹杂物的细化.      

微量镁改善H13钢中碳化物的机理研究

H13热作模具钢属于中碳钢,钢中的Cr、Mo、V含量较高,因此钢在凝固过程中这些碳化物形成元素会偏聚析出大量的网状碳化物,经过热处理也很难完全消除,从而降低了钢的性能。实验室条件下研究了向H13钢中加入不同含量的镁对钢中碳化物的影响。结果表明:微量的镁能够改善H13钢中碳化物的形状和分布,使碳化物由粗大的网状转变成细小的短条状,经过镁处理后,碳化物呈细小均匀地分布在钢中。当加入0.004%的镁时,对碳化物的改质效果最好。镁在晶界处的偏聚是改善碳化物分布的主要原因,通过理论分析发现,在钢凝固冷却的过程中镁元素在晶界处的偏聚程度较高,从而阻碍了碳化物的生长,达到细化碳化物的目的。     

电渣重熔结晶器旋转对M2高速钢凝固过程的影响

研究了自行设计的结晶器可旋转的电渣炉的旋转速率对M2高速钢凝固过程的影响,采用双极串联?电渣重熔方法,对不同结晶器转速下所制M2高速钢的二次枝晶、冷却速率、渗透率和渣皮厚度进行统计、计算和分析。结果表明,随结晶器转速增大,M2高速钢中心和边部的枝晶被打碎,结晶器转速越快,枝晶破碎越明显。结晶器转速由0增至19 r/min,M2高速钢在中心和边部的平均二次枝晶间距分别减小19.47%和25.23%,平均冷却速率分别增大97.01%和148.06%,平均渗透率分别降低34.94%和44.04%。结晶器旋转能将渣皮厚度降低40.41%,渣壳厚度的方差由0.163降至0.003,渣皮变得均匀,增大了金属熔池向外传热,使金属熔池变浅;另一方面,M2高速钢枝晶破碎、平均二次枝晶间距减小和渗透率降低使M2高速钢在凝固过程中的偏析得到控制,因而结晶器旋转可提高M2高速钢的凝固质量。     

Mg对M2高速工具钢中碳化物的影响

摘要：在实验室条件下，向M2高速钢中加入Ni-Mg合金，对M2高速钢进行变质处理，研究其对高速钢一次碳化物的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测高速钢中的Mg含量，采取电解萃取的方法分析碳化物类型及相对含量的变化，在SEM-EDS扫描电镜下观察碳化物分布、尺寸、形貌的变化。结果表明，向M2高速钢中加入Mg能降低二次枝晶间距，细化碳化物的尺寸。Mg细化碳化物的效果随Mg含量的变化而变化。当Mg质量分数为8×10-6时效果最好，之后随着Mg含量的上升，效果变差。微量Mg细化碳化物的原因是Mg会向晶界偏聚，阻碍合金元素的扩散，从而抑制了碳化物的长大；同时Mg能对高速钢中的夹杂物改性，形成的大量细小、弥散的含Mg夹杂物可以诱导碳化物的析出，从而达到细化碳化物尺寸的效果。     

镁对GCr15轴承钢中液析碳化物的影响

在实验室条件下向GCr15轴承钢中添加Ni?Mg合金进行镁合金化,研究了镁对液析碳化物的影响规律,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析了钢中的镁含量,用光学显微镜统计了随机选取的100个视场中的液析碳化物出现的数量、最大尺寸及其平均值。结果表明,通过NiMg合金化,Mg能较顺利加入钢液中,在钢中的平均收率为9.20%。液析碳化物数量、最大尺寸、平均最大尺寸均随镁含量提高先减少后增加,镁含量为16?10?6(wt)时效果最佳。未添加镁时,液析碳化物呈大块状析出,加镁后仍以块状为主,但尺寸更细小。微量镁细化液析碳化物的主要原因在于,镁原子向晶界或相界偏聚,阻碍C和Cr等元素扩散,抑制液析碳化物长大;同时添加镁形成的大量细小MgS?MnS可诱导碳化物析出,使碳化物弥散化,也起到细化液析碳化物的效果。