基于CAFE法优化易切削钢9SMn28锰、硅、硫含量

应用CAFE法,模拟了不同锰、硅、硫含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响,并通过热力学计算分析了原因,优化了钢中的锰、硅、硫含量,得出结论如下:Mn含量在0.9%～1.3%时,随Mn的增加,柱状晶减小;当Mn含量从0.9%到1.2%时,晶粒逐渐细化.Si含量在0.02%～0.10%时,随Si的增加,柱状晶略有减小;当Si含量从0.02%到0.08%时,晶粒逐渐细化.S含量在0.24%～0.36%时,随S的增加,柱状晶减小,晶粒逐渐细化.因此,从凝固组织方面考虑,易切削钢9SMn28的Mn,Si、S含量应分别为1.2%、0.08%、0.36%.同时,对优化了的锰、硅、硫含量进行模拟,有效的改善了9SMn28的凝固组织.     

基于OAFE法优化易切削钢9SMn28锰、硅、硫含量

应用CAFE法，模拟了不同锰、硅、硫含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响．并通过热力学计算分析了原因，优化了钢中的锰、硅、硫含量．得出结论如下：Mn含量在0．9％～1．3鬈时，随Mn的增加．枉状晶减小；当Mn含量从0．9％到1．2％时，晶粒逐渐细化。Si含量在0．02％～0．10％时，随Si的增加，柱状晶略有减小；当Si含量从0．02％到0．08％时，晶粒逐渐细化。S含量在0．24％～0．36％时，随S的增加．拄状晶减小、晶粒逐渐细化。因此，从凝固组织方面考虑，易切削钢9SMn28的Mn、Si、S含量应分别为1．2%、0．08％、0．36％。同时，对优化了的锰、硅、硫含量进行模拟，有效的改善了9SMn28的凝固组织。     

基于CAFE法优化易切削钢9SMn28锰硫比

应用CAFE法,模拟了易切削钢9SMn28三维微观凝固组织及其结晶过程.模拟结果与实验结果吻合较好,模拟结晶过程与实际结晶过程相符.模拟优化了易切削钢9SMn28最佳的锰硫比,确定的最佳值为4.44,即锰为1.2wt%、硫为0.27wt%,并通过热力学计算分析了原因.     

易切削钢9SMn28硫偏析的模拟

应用有限体积元法,模拟了易切削钢9SMn28凝固过程中温度场、流场及S元素的偏析。结果表明,铸件凝固具有顺序凝固特性;凝固过程中形成自然对流,随着凝固的进行,钢液熔融粘度增加,以致流动不能形成;S浓度变化是随凝固的进行而变化的,模拟的S偏析结果与实验结果吻合较好。     

模拟过热度对易切削钢9SMn28硫偏析的影响

应用有限体积法,耦合溶质场、流场、温度场,模拟了易切削钢9SMn28中硫的分布,研究了过热度对该合金硫偏析的影响.结果显示,S浓度变化随凝固的进行而变化,最大偏析度为2.42,与实际铸件S的分布趋势一致;当易切削钢9SMn28浇注温度在1 808～1 813 K时,最大偏析度略小,偏析略有改善.     

易切削钢9SMn28定向凝固过程中夹杂物的研究

应用B ridgm an区域熔炼定向凝固设备制备出不同抽拉速度下的定向凝固易切削钢9SMn28。利用光学显微镜、扫描电镜及电子探针显微分析仪对所得试样中的夹杂物及树枝晶进行了观察,并通过凝固理论对其进行了计算和分析。研究发现,9SMn28钢中的夹杂物主要以MnS的形式存在,普遍聚集在树枝晶间隙之中,其形态以球形为主,在二次枝晶臂周围也存在少量纺锤状和条状的夹杂物,其尺寸随抽拉速度的增大而减小。二次枝晶臂间距的计算结果与测量结果比较吻合,同样随抽拉速度的增大而减小。     

微量Zr对超重力制备Al-Zn-Mg-Cu合金组织和硬度的影响

研究了微量Zr含量对超重力凝固技术制备的Al-Zn-Mg-Cu合金凝固组织及其性能的影响。结果表明:与未添加Zr的合金相比,分别添加0.05%、0.10%、0.15%的Zr后,合金顶部和心部的晶粒细化程度很小,底部晶粒尺寸变化却很大,随着Zr含量增加,合金底部晶粒先细化后粗化,晶界非平衡共晶相粗化。Zr含量为0.05%时,晶粒的细化效果最好。Zr能提高超重力条件下凝固的合金的硬度。     

Fe对Mg-9Al合金碳质孕育晶粒细化效果的影响

向高纯Mg-9Al合金熔体中添加不同含量的Fe,研究合金凝固晶粒尺寸变化,在此基础上对熔体进行碳质孕育晶粒细化处理,研究Fe对碳质孕育细化效果的影响,并对Fe的影响机理进行分析与讨论。结果表明,微量Fe的引入会导致合金晶粒尺寸迅速增加,但当Fe含量达到一定程度时,合金晶粒又能被再次细化;此外,当Fe含量较低时,碳质孕育处理能收获一定的晶粒细化效果,但随着Fe含量的增加,碳质孕育细化效果逐渐衰弱。分析表明,合金晶粒尺寸的变化与Fe能影响熔体中的晶核性质有关。     

Fe对Mg-3Al合金碳质孕育晶粒细化的影响

在本能晶粒细化基础上,向高纯Mg-3Al合金熔体中添加Fe元素,对粗化后的晶粒进行碳质孕育法晶粒细化处理,研究了合金凝固后的晶粒尺寸变化,并对Fe的影响机理进行分析与讨论。结果表明,随着Fe含量的增加,Mg-3Al合金的凝固晶粒尺寸呈先增大后减小的趋势;此外,Fe含量较低时,碳质孕育法处理能获得明显的晶粒细化效果,但随着Fe含量的增加,碳质孕育法细化效果逐渐衰弱,直至完全消失。分析表明,合金晶粒尺寸的变化与凝固过程中的晶核性质变化相关。     

含Nb重轨钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为

在某钢厂生产的U76CrRE重轨钢基础上添加0wt%~0.09wt%的Nb(实验研究Nb的含量),采用25 kg中频感应炉冶炼+锻造工艺制备样品,利用周期浸润腐蚀试验结合电化学方法研究了范围内模拟工业大气环境下Nb微合金化对稀土重轨钢的腐蚀行为和作用机理的影响。结果表明:添加合金元素Nb有利于α-FeOOH的快速形成和含量的增加,提高锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力,也在一定程度上提高了实验重轨钢的耐腐蚀性能。随Nb含量的增加,锈层与基体的结合由致密变得疏松,实验钢的耐腐蚀性能逐渐降低。     

Mn含量对0.15C-0.6Si-Mn TRIP钢组织和力学性能的影响

经过在两相区退火和贝氏体区等温处理，研究了两种不同锰含量的低硅TRIP钢的组织和力学性能，试验结果表明，低硅和低锰钢的残留奥氏体量少，力学性能差；增加锰含量，能提高残留奥氏体量及拉伸强度和伸长率，其力学性能与常规低碳Si-MnTRIP钢的水平相关，用电子探针测试了两相区退火钢中锰和硅的分布情况，发现锰在临界区退火时不发生再分配。     

Phase formation in cemented carbides prepared from WC and stainless steel powder – An experimental study combined with thermodynamic calculations

Cemented carbides prepared from mixes of WC and stainless steel powder have been proposed as possible alternatives to WC-Co. However, phase formation in such systems is not well described in the literature, in particular with regard to the possible formation of Cr-carbides. In this work, cemented carbides have been prepared from batches of coarse WC powder and 20 wt% AISI 360 L stainless steel powder, considering different carbon black additions to vary the final carbon contents to 4.9, 5.64, 5.75 wt% C. Both experimental results and thermodynamic calculations show that no classical two phase area – containing only WC and metallic binder- can be expected in these alloys. (Cr, Fe)-carbides are observed at all carbon contents in equilibrium with eta phases and binder, and at the highest carbon content also with graphite. As a consequence of the formation of (Cr, Fe)-carbides the amount of metallic binder decreases significantly, and the composition of the binder changes drastically. The binder phase in the sintered materials constitute an Fe-15Ni alloy with about 5 wt% Cr and 2 wt% W in solid solution, which is more similar to a maraging steel rather than a stainless steel. Both thermodynamic calculations and experimental results confirm that the maximum amount of Cr that can be retained in the metallic binder is around 5 wt% Cr which implies that, after sintering, the stainless steel properties will be lost.     

焊丝成份对YG30/钢焊缝组织和硬度的影响

选用不同成份Ni-Fe-C合金焊丝对YG30硬质合金与45钢进行了TIG焊试验。用扫描电镜、电子探针,显微硬度分析了焊接接头的组织、元素扩散和硬度分布。结果得出,在57wt%Ni-Fe合金的基础上,适当增加焊丝中C浓度可以减少或抑制(相形成。焊缝的硬度随焊丝C浓度的增加而增加。C浓度为0.8wt%的焊丝,焊缝硬度最高,达320HV左右。     

Q&P钢残留奥氏体含量的热动力学计算

基于CALPHAD方法建立了Q&P钢的配分扩散模型,并建立了一套特定成分在特定QP工艺下的组织转变计算任务流,通过计算QP钢一次淬火过程的马氏体/残留奥氏体含量和配分过程中残留奥氏体的碳富集量,并结合Thermo-Calc软件内置的基于吉布斯自由能的马氏体相变本构模型,预测稳定保留至室温的残留奥氏体含量。利用该模型计算文献钢种(Fe-0.2C-1.28Mn-0.37Si-0.0018B, wt%)的室温残留奥氏体含量,结果显示计算马氏体转变温度比试验数据高60 ℃,计算室温残留奥氏体含量为4.41%,与试验数据基本吻合,从而验证了该计算模型的半定量性。利用该模型进一步计算分析了碳、锰元素含量和热处理制度对AQT980和AQT1180钢一次残留奥氏体含量的影响规律,计算结果显示碳、锰元素含量的增加可使钢中相变点(A₃、Ms、Mf)温度下降;在固定淬火温度下,钢中的碳含量和锰含量增加可使一次残留奥氏体含量大幅增加;当碳、锰元素含量一定时,一次淬火温度的上升会使一次残奥含量大幅增加。     

高强度焊接铸钢性能的研究

分析对比了国外焊接结构铸钢的化学成分和力学性能，以碳、锰元素为主配制了适宜碳当量的焊接铸钢。采用特定的冶金方法，严格控制铸钢硫、磷杂质含量，对铸件施以强韧化处理，从而得到了高强度、高塑性、高韧性、高可焊性和表面质量的铸钢件。该类铸件已成功地应用于大跨度、大面积钢结构屋面。     

Effects of Carbon Content and Microstructure on Corrosion Property of New Developed Steels in Acidic Salt Solutions

New steels with different carbon contents were self-developed by thermo-mechanical controlled processing.The effects of the carbon content and the microstructure on the corrosion properties of new steels were investigated by immersion test and SEM.The results indicated that the ferrite phase（both the proeutectoid and eutectoid ferrite） dissolved preferentially.Cementite reserved and accumulated on the surface.As carbon content increased,the content of ferrite decreased and cathode/anode area ratio increased.Therefore,the corrosion rate of new steels increased from 0.30 to0.90 mm/years when the carbon content rose from 0.05 to 0.13 wt%.The corrosion process of new steels was studied using electrochemical impedance spectroscopy experiments during 72 h.It indicated that the impedance modulus |Z|_0.01 Hz of the new steels reduces with the increase of the immersion time.While the corrosion process of the new steel with 0.11 wt%C developed faster than that with 0.07 wt%C,although their |Z|_0.01 Hz was similar at the initial stage.     

Y_2O_3对4Cr5W2SiV模具钢表面激光熔覆HT-1合金组织与性能的影响

在4Cr5W2SiV模具钢表面激光熔覆不同含量Y2O3的HT-1合金粉末,利用OM、XRD、显微硬度计和磨损试验机研究了Y2O3对熔覆层组织结构和性能的影响.结果表明:当Y2O3添加量在0～3.0wt%变化时,随着Y2O3含量的增加,熔覆层组织逐渐变细,当Y2O3含量在1.0wt%时,熔覆层组织最细,然而,当Y2O3含量>1.0wt%时,熔覆层组织随着Y2O3含量的增加而变粗大;当未添加Y2O3时,熔覆层除了基体相α-Fe外,还有Fe2B、Fe3C、FeSi等相以及一定量的非晶组织,当添加Y2O3后,熔覆层中出现了少量的尖晶石类矿物质FeFe2O4.Y2O3添加量为1.0wt%时,熔覆层具有最高的硬度和耐磨性,当Y2O3 含量大于1.0wt%时,熔覆层的硬度和耐磨性随着Y2O3 含量的增加反而降低.     

Si含量对Fe-Cr-Si系合金组织与耐蚀性能的影响

利用电弧熔炼工艺制备了不同Si含量(6wt%、8wt%、10wt%、12wt%)的Fe-Cr-Si系合金,系统研究了Si含量对Fe-Cr-Si系合金组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,4种不同Si含量的Fe-Cr-Si合金均由初生树枝晶和枝晶间基体组成,Si含量的增加促进了合金中金属硅化物Fe₃Si的形成。Fe-Cr-Si系合金在10%HCl中均表现出良好的耐蚀性能,浸泡72 h后合金表面形成的SiO₂具有钝化作用,且Si含量的增加可以显著提高合金的耐蚀性能,当Si含量达到12%时,耐蚀能力为2Cr13不锈钢的26倍。     

Effect of MnO content on the interfacial property of mold flux and steel

The interfacial property between liquid mold flux and steel has significant impact on the quality of casting slab, and this property is mainly determined by the chemical composition of mold flux and the reaction between the flux and steel. The effect of MnO content on the contact angle and interfacial tension between liquid mold flux and ultra-low carbon steel was investigated by sessile drop method in this article, and the results suggested that both the contact angle and interfacial tension decreased with the increase of MnO content in the mold flux. The increase of Si and Mn and the reduction of Al and Ti in the interaction layer were caused by the chemical reactions occurred in the vicinity of interface between mold flux and steel substrate. Besides, the thickness of the interaction layer increased from 4 μm to 7 μm, then to 9 μm, 11 μm and 15 μm when the MnO content was added from 1 wt% to 3 wt%, then to 5 wt%, 7 wt%, and 9 wt% due to the fact that MnO can simplify the polymerized structure of the melt and improve the penetrability of molten mold flux to make the interfacial reaction easier.     

V90r5M02高速钢中碳化物三维形态研究

通过对试样进行深度腐蚀,利用扫描电镜研究不同碳含量的V9Cr5M02高速钢中碳化物的三维形貌,并进一步讨论了碳化物的形态与舍金凝固结晶过程的关系。结果表明,V9Cr5M02高速钢中碳化物主要由VC及以铬、钼为主的复合碳化物组成;共晶VC为枝晶状,先析出VC为不规则块状、开花状、卵石堆积状及团球状;以铬为主的复合碳化物为曲面板条状;富钼复合碳化物为鱼骨状。合金中含碳量1．6％时,碳化钒主要为共晶VC;碳含量为2．5％时,VC主要为大量共晶VC及部分不规则团块状、开花状的初生VC;碳含量为3．2％及4．2％时,VC为大量初生VC。随着含碳量的增加,VC的形态也由卵石堆积状向分散分布的团球状转变。