稀土处理HRB400E钢洁净度研究

为了研究稀土对HRB400E螺纹钢中夹杂物成分和形貌的影响,对稀土处理后螺纹钢中可能存在的夹杂物进行热力学计算,并通过扫描电镜及能谱仪对稀土处理前后 HRB400E钢中夹杂物进行了表征和分析。结果表明,稀土可在现场冶炼时加入到螺纹钢中并且质量分数达到0.003 2%;稀土有净化钢液的作用,使钢中S质量分数从0.018%降低到0.004%,降低了77.78%;热力学计算表明,稀土质量分数为0.003 2%时,夹杂物生成的可能性由高到低为REAlO₃、RE₂O₂S、Al₂O₃。稀土对HRB400E钢中硫、氧化夹杂物有良好的改质效果,将夹杂物变质为RE₂O₂S和REAlO₃,稀土元素与S结合使钢中MnS夹杂的析出减少,有利于钢材综合性能的提升。     

HRB400螺纹钢的组织和变形抗力

利用Gleeble 3800热模拟试验机研究了轧制温度（750~1100 ℃）对螺纹钢HRB400组织和性能的影响,并对不同变形条件下螺纹钢的变形抗力进行了分析。结果表明,随变形温度的提高,HRB400螺纹钢铁素体晶粒长大,占比降低。当变形温度在900 ℃以下时,组织为铁素体和珠光体,随变形温度的增加,硬度降低;当变形温度在950以上时,组织中出现贝氏体,且随变形温度升高,贝氏体含量逐渐增多,硬度逐渐升高。HRB400螺纹钢的变形抗力随变形量、变形速率的增加及变形温度的降低而增大。     

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。     

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。     

Growth and corrosion behavior of rare earth film on hot-dip galvanized steel

1Introduction For a long time,chromate compounds Cr(VI)have been used as effective and inexpensive corrosion inhibitors for zinc and zinc coating.However,with the advent of increasing environmental awareness,the toxicity and carcinogenic nature of Cr(VI)b…     

Cr含量对HRB400E钢筋组织性能的影响

通过金相组织观察、硬度和拉伸试验测试, 分析了Cr含量对HRB400E热轧带肋钢筋组织和力学性能的影响。实验结果表明: 高Cr钢淬透层深, 过渡层厚度、回火索氏体区域厚度均大于低Cr钢; 高Cr钢芯部与回火区域硬度亦大于低Cr钢, 且低Cr钢的过渡层不明显; 控冷钢筋的力学性能与回火索氏体区的比例、钢筋芯部的组织有关。     

稀土Ce对H13钢CCT曲线的影响

通过测定无Ce和添加0.026%Ce的H13热作模具钢的连续冷却转变(CCT)曲线,研究了稀土元素Ce对H13钢CCT曲线的影响。结果表明,0.026%Ce加入H13钢中可起到净化钢液、改善组织、细化晶粒和消除未溶碳化物的作用,并使珠光体转变和贝氏体转变曲线左移,珠光体相变和贝氏体相变提前,珠光体(A+P+C)和贝氏体(A+B+C)转变区域变大,马氏体(A+M+C)转变区域相应缩小。Ce的加入使H13钢的硬度增大,且硬度随冷却速度的增加而增大。     

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。     

La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金力学性能及耐蚀性能的影响

研究了La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金组织形貌、力学性能及耐蚀性的影响。采用T-1200CB坩埚炉冶炼稀土含量(质量分数)分别为4.63%、5.81%、6.18%的Mg-Al-Mn合金。在箱式电阻炉中对研究试样进行430 ℃保温24 h的固溶处理,然后进行200 ℃保温24 h时效处理。对不同热处理状态的试样进行组织观察,对固溶时效后的试样进行拉伸、硬度及盐雾腐蚀试验,从而分析La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金显微组织、力学性能及耐蚀性的影响。研究表明,随着合金中的La-Ce混合稀土含量的增加,Mg₁₇Al₁₂相逐渐被Al₄(La, Ce)相代替;硬度、抗拉强度和伸长率都逐渐减小,力学性能下降;合金的腐蚀速率逐渐下降,耐蚀性提高。     

稀土Ce含量对4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的变质作用

为探究Ce元素对热作模具钢中夹杂物的影响及其作用机理,用场发射扫描电镜(SEM/EDS)和附带的夹杂物自动分析系统对不同Ce含量的4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的类型、形貌、数量、尺寸及其分布进行观察和统计分析。结果表明,不含Ce的试样中夹杂物不仅数量多、平均尺寸较大且形状不规则,主要类型为Mg-Al-O类、MnS和Mg-Al-O外覆盖MnS的夹杂物;随Ce含量的增加,试样中的夹杂物有数量和平均尺寸减小、并变质为球形稀土硫氧化物的趋势。当钢中Ce含量为0.0070%时,夹杂物的数量最少,平均尺寸最小;继续增加稀土Ce含量到0.0120%时,会形成更多的硫氧化物夹杂,且夹杂物有数量增多、平均尺寸增大的趋势。随着凝固过程的进行,Ce主要以稀土硫氧化物形式存在试验钢中,60%以上的夹杂物会被凝固前沿推动,且最终留在晶界附近。     

Influence of rare earth element Ce and La addition on corrosion behavior of AZ91 magnesium alloy

Two types of AZ91 magnesium alloys containing rare earth element Ce or La were fabricated. Hydrogen evolution and electrochemical tests were carried out to evaluate the corrosion behavior of new AZRE (RE = Ce or La) and AZ91 alloys in 3.5% NaCl solutions (pH 6.50). Various corrosion rate tests indicated that addition of RE obviously enhanced corrosion resistance of AZ91 magnesium alloy. The optimal content of RE was 0.92% for Ce and 0.66% for La. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS), and low‐angle X‐ray diffraction (XRD) were used to characterize the effect of RE addition on microstructure and corrosion product film of AZ91 magnesium alloy. The refined β phase and formation of γ phase in AZRE alloy were observed by SEM, which resulted in the improvement of corrosion resistance due to the depression of microgalvanic couples. Moreover, the enhanced protective effectiveness of corrosion products was another reason for the improved corrosion resistance.     

稀土Er改性AM50镁合金热挤压态的组织及耐蚀性能

通过ICP-AES、SEM、EDS分析、光学显微镜观察、电化学测试及腐蚀质量损失测定等方法研究了稀土Er改性铸造AM50镁合金经热挤压加工后的组织及耐蚀性能。结果表明,添加稀土Er后,组织中出现Al3Er和Al7ErMn5两个新相,减少了β-Mg17Al12相的数量,从而提高了AM50镁合金的耐蚀性能。腐蚀试验表明,热挤压加工的Er改性AM50镁合金表面腐蚀坑数量较多,但是蚀坑较浅,主要是由于热挤压加工导致了α-Mg的数量的增加。     

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。     

热处理对K55钢耐蚀性的影响

研究了热处理对K55钢硬度、显微组织的影响,通过测定极化曲线分析其耐腐蚀性的变化规律。结果表明,热处理改善了K55钢的组织结构,腐蚀倾向降低,试样耐蚀性提高。淬火+高温回火试样硬度最高,正火+退火试样硬度最低。通过电化学测试得到的阳极极化曲线上不存在钝化区,热处理后K55钢均没有产生钝化倾向。正火后试样获得了均匀的细晶粒珠光体组织,腐蚀电流最小,自腐蚀电位最低,耐蚀性最好。     

强化方式对HRB400E钢筋使用性能的影响

对比分析了TMCP非微合金化（1#试样）和0.03%VN微合金化（2#试样）两种工艺生产的HRB400E钢筋的焊接和抗震性能差异。主要对焊接热影响区焊缝处的显微硬度和冲击功以及焊接强度作了对比试验,还对衡量抗震性能的强屈比指标进行了对比分析。结果表明,1#试样HV10整体硬度值高于2#试样大约20～30,,硬度最大处均在焊缝区,1#试样从焊缝中心向外的硬度呈现明显降低趋势,这主要是因为其焊缝区域产生了贝氏体;此外,1#试样焊接热影响区的韧-脆转变温度在5 ℃左右,2#试样则在10 ℃左右;1#试样的强屈比范围是1.30～1.35,2#试样为1.32～1.35,都满足了抗震钢筋的要求。     

微量稀土对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金力学性能与腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸试验、显微硬度和电导率测试、晶间腐蚀和剥落腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法,研究微量稀土对7085铝合金（Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr）力学性能和腐蚀性能的影响。研究结果表明,与未添加稀土的合金相比,添加微量稀土使合金组织细化,时效后强度、硬度提高,电导率略有降低。同时,合金的耐腐蚀性大大提高,其中抗晶间腐蚀性能由四级提高为二级、48 h下的剥落腐蚀性能由EB提高为PA、反映应力腐蚀性能的ISSRT值由65%提高到96%。     

稀土镧对Nb-Ti-Mo系管线钢组织与性能的影响

运用拉伸、冲击、SEM、TEM和EDS等测试方法,对添加稀土镧和未添加稀土镧的Nb-Ti-Mo系管线钢进行研究,分析稀土元素和卷取温度对组织和性能的影响。结果表明:稀土元素镧能有效的改善夹杂物的形貌,在铸坯中形成由Al、Mn、O、S、La组成的复合夹杂物,并最终提高管线钢的低温冲击韧性;两种管线钢的强度均随着卷取温度的降低而升高,且添加稀土镧的Nb-Ti-Mo系管线钢的强度上升趋势更为显著;并且镧能够提高管线钢低温卷取时获得板条贝氏体的能力,精细结构中观察到有200～900 nm的亚板条结构,M/A组元中马氏体为孪晶结构。     

HRB400E抗震螺纹钢静态CCT曲线测定及组织分析

利用膨胀法在Gleeble-3500热模拟试验机上测定了HRB400E抗震螺纹钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线,采用光学显微镜OM、扫描电镜SEM和显微维氏硬度仪观察和测定了不同冷却速度下钢的显微组织和硬度,分析了冷却速度对该钢相变组织与性能的影响。结果表明,当冷速在3 ℃/s以下时,试验钢中组织为铁素体和珠光体,随着冷速的提高,试验钢中珠光体含量逐渐提高,片层间距不断减小;当冷速为4~10 ℃/s时,试验钢中开始出现贝氏体组织;当冷速＞10 ℃/s时,试验钢开始发生马氏体相变;并且随着冷速的提高,试验钢的硬度逐渐提高。冷却速度为2~3 ℃/s范围内,试验钢中珠光体含量、片层间距和力学性能均满足GB/T 1499.2—2018中规定,其结果与现场生产性能检验结果相符。在冷速为3 ℃/s生产的ϕ8 mm盘螺成品试样的珠光体含量和片层间距分别为47%和0.184 μm,下屈服强度R_eL、抗拉强度R_m、强屈比R_m/R_eL、屈标比R_eL/R^s_eL、断后伸长率A、最大力总伸长率A_gt分别为440 MPa、569 MPa、1.29、1.10、27.2%和17.8%。     

SDC99钢离子氮碳共渗及稀土催渗

为探究SDC99冷作模具钢优化的氮碳共渗工艺,对其在不同温度、时间、气压、电压条件下的离子氮碳共渗效果开展研究。结果表明,在530℃×12 h、450~500 Pa、800~850 V、NH3/CO2为16∶1时,氮碳共渗效果较好,渗层深度为160~170μm,化合物层可达4~6μm,表面硬度为1100 HV0.3;随着稀土铈的加入,渗层深度增厚至210~220μm,化合物层可达8~10μm,其中γ'相含量由26.2%增至37.1%,表面硬度达1150 HV0.3,硬度梯度变平缓。稀土催渗样的磨损率比原始试样降低47%,耐磨性显著提高。