铸铁中渗碳体高温石墨化研究

为了解决离心球墨铸铁管自由渗碳体墨化问题，研究了白口铁石墨化形核，长大机理，计算了渗碳体石墨化驱动力及恒温转动力学，通常光学金相和电子显微分析发现，石墨可以在奥氏体中，渗碳体及奥氏体与渗碳体的相界面形核，而在奥氏体中形核几率较大，计算结果表明，硅大大地提高了石墨化驱动力，高温石墨化动力学较好地符合Avrami方程。     

压痕诱导Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金晶化动力学研究

利用X射线衍射仪(XRD),高分辨透射电镜(HRTEM)对Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金Vickers压痕的微观结构变化进行了研究.在压头棱下方和压头尖端下方区域分别观察到了微米和纳米尺寸的晶粒析出.结合有限元模拟,分析了压应力对晶化过程中形核及晶核长大的影响.在压应力最大的尖端区域形核激活能最小,形核速率最大,需要的晶核长大激活能也最大.压应力越小形核速率越小,需要的晶核长大激活能越小.应力是影响非晶合金在塑性变形过程中发生晶化的动力学因素之一.     

固态相变的动力学描述

在对固态相变的三个相互重迭的子过程——形核、长大和碰撞分别建模分析的基础上,得到了等温和等加热速率转变中动力学参数的解析解.综合考虑形核、生长及硬碰撞可以进一步得到适用于混合形核和Avrami形核及界面控制和扩散控制生长方式控制的等温和等加热速率转变的解析相变模型.在该模型中,动力学参数n和Q是转变分数的函数.利用模型对Pd40Cu30P20Ni10等非晶合金的晶化动力学进行分析,可以精确得到控制结晶过程的形核,生长以及碰撞方式.     

贝氏体铁素体形成的热激活跃迁机制

贝氏体形核机理尚有争议.应用QUANTA-400型环扫电镜研究了20CrMo钢贝氏体铁素体的形核-长大,提出了原子热激活跃迁的形核机制.认为过冷奥氏体在孕育期中,依靠成分涨落,形成贫碳区,由于三种涨落的非线性正反馈作用使奥氏体晶格瓦解,建构α核坯,铁原子和替换原子以热激活跃迁方式转入α核坯中,以界面过程控制方式形成贝氏体铁素体晶核,并且迅速长大.     

黑心可锻铸铁的组织及性能研究

采用中频炉熔炼得到坯料白口铸铁．采用石墨化退火得到KTH300—06可锻铸铁．通过金相组织分析,铸态白口组织为珠光体加莱氏体;经过石墨化退火得到黑心可锻铸铁组织为铁素体加团絮状石墨．单独用0．007％Bi孕育可锻铸铁铸态组织中渗碳体较不加元素的细小;用0．007％Bi和0．002％的B复合孕育可锻铸铁得到铸态细小均匀网状渗碳体,石墨化后为细小均匀的絮状石墨．经硼铋联合处理的可锻铸铁,抗拉强度提高到348．7MPa,伸长率6．275％．     

稀土镁球墨可锻铸铁第一阶段石墨化过程石墨并粗的研究

本文对稀土镁球墨可锻铸铁第一阶段石墨化过程石墨并粗现象进行了实验及理论分析。研究表明石墨并粗在石墨化后阶段表现突出,石墨生长平均尺寸的三次方与时间呈线性关系。文中还探讨了运用石墨并粗规律测定石墨—奥氏体界面能的方法,提供了测定固态相变时石墨—奥氏体界面能的一种新途径。     

“KDTY—I”孕育剂对可锻铸铁第一阶段石墨化的影响

重点研究了“ＫＤＴＹＩ”孕育剂对可锻铸铁第一阶段石墨化的影响，试验结果表明：“ＫＤＴＹＩ”孕育剂具有较强的白口能力在高温石墨化退火过程中，可以加速共晶渗碳体的分解，从而大大降低第一阶段石墨化的加热温度，缩短退火时间“ＫＤＴＹＩ”孕育剂对共晶渗碳体分解的影响随加热温度的不同差异较大．     

脉冲电场对球墨铸铁第二阶段石墨化中珠光体转变的影响

通过实验研究了脉冲电场对球墨铸铁第二阶段石墨化过程中珠光体转变的的影响。进而分析了脉冲电场作用下基体中石墨晶核的数量增加，有效地缩短了珠光体分解时碳原子的扩散距离，从而加速了第二阶段石墨化过程中珠光体的转变。研究结果表明：脉冲电场加快了第二阶段石墨化过程中珠光体的分解速度，使基体中的铁素体量增加。     

过冷合金熔体非平衡凝固过程形核方式的竞争

形核是凝固过程的重要阶段.由经典形核理论及其最新进展可知,对应不同的凝固条件,合金熔体中可能出现三种形核方式,即连续形核、位置饱和及自由生长.着眼于过冷合金熔体非平衡凝固中形核方式的竞争,包括连续形核与非热形核(位置饱和与自由生长)的竞争、单点形核与多点形核的竞争、均质形核与异质形核间的竞争,对不同合金系的形核方式进行了讨论.通过相关实验结果及分析证实了上述竞争的存在,进而提出了一些确定形核机制的判据.     

奥氏体碳浓度不均匀在球化退火中作用机理的研究

本文研究了球化加热时奥氏体内碳浓度均匀与否在率组织形成及长大过程听作用，认为球化加热时不仅需要保留尽可能多的剩余碳化物颗粒，还要促使奥氏体过冷分解时另一相不受剩余碳化物的引领，而在远离碳化物的奥氏体深入处单独形核。     

Effect of deformation and cooling rate on the transformation behavior and microstructure of X70 steels

The effects of the deformation in the non-recrystallization region of austenite and the cooling rate on the transformation behavior and microstructure of low-carbon low-alloy steel for pipeline application were studied on the thermal-mechanical simulator Gleeble-1500. It was shown that an increase in deformation amount can greatly increase the nucleation site of ferrite when deformed in the non-recrystallization region of austenite, and an increase in nucleation ratio can greatly refine grains. When the cooling rate is accelerated, the driving force of nucleation is increased and the nucleation rate also improves. Ultra-refine grains can be obtained by controlled rolling. The high density of ferrite nucleus, which forms along the austenite grain boundary, twin interface, and deforma- tion band are introduced in the matrix of austenite by the control of hot rolling, after which the microstructure can be refined. It was found that the acicular ferrite has a very fine sub-structure, high dislocation density, and a thin slab with ultra-fine grains. Small M/A islands and cementite are precipitated on the matrix of the slabs by the analysis technique of TEM and SEM.     

钢中的低碳马氏体及条间奥氏体

低碳马氏体形成时可能存在碳的扩散,使条间奥氏体富碳,以及受协作形变强化的力学稳保持至室温,形成淬火钢中马氏体条间的奥氏体,它对低碳马氏体的韧化起重要的作用。低碳马氏体形成时,碳的扩散并非必需过程;马氏体与基体间为平直界面,而贝氏体界面却存在巨型台阶;低碳马氏体也并不按贝氏体形式长大;证明低碳马氏体形成机制和贝氏体的不同。低温回火时,由于渗碳体自马氏体脱溶的形核(长大)驱动力较大,先由马氏体析出渗碳体;长时间回火时,由于条间奥氏体分解驱动力较大,又受到马氏体脱溶呈收缩的拉应力促使分解;提出回火马氏体致脆的机制为马氏体脱溶和奥氏体分解的互为关连的过程。应用低碳马氏体时须注意避免回火马氏体致脆及加强条间奥氏体的稳定性。     

Austenite formation during intercritical annealing in C-Mn cold-rolled dual phase steel

Two different kinds of experimental techniques were used to in-situ study the austenite formation during intercritical annealing in C-Mn dual phase steel. The microstructure evolution was observed by confocal laser scanning microscope, and the austenite isothermal and non-isothermal transformation kinetics were studied by dilatometry. The results indicate that banded structure is produced for the reason of composition segregation and the competition between recrystallization and phase transformation. Austenite prefers to nucleate not only at ferrite/ferrite grain boundaries, but also inside the grains of ferrite.Furthermore, the austenitizing process is accomplished mainly via migration of the existing austenite/ferrite interface rather than nucleation of new grains. The incubation process can be divided into two stages which are controlled by carbon and manganese diffusion, respectively. During the incubation process, the nucleation rate of austenite decreases, and austenite growth changes from two-dimensional to one-dimensional. The partitioning coefficient, defined as the ratio of manganese content in the austenite to that in the adjacent ferrite, increases with increasing soaking time.     

共析碳钢珠光体相变领先相的研究

从碳学度、驱动力和温度分布三个方面研究了共析碳钢珠江体相变领先相的问题;研究认为,奥氏体先转变为铁素体时其相界面碳浓度差△Cγ-α小,驱动力G1大,温度梯度（dT/dX)γ-α大,这是奥氏体先转变为渗碳体或奥氏体同时转变为铁素体和渗碳体所不及的;结果表明,在585℃以上,珠光体相变的领先相为铁素体,在585℃以上,珠光体相变的领先相可能为渗碳体。     

可锻铸铁中上贝氏体转变的研究

借助光学及电子显微镜研究了等温淬火可锻铸铁中上贝氏体的形态和相变特征。结果表明,可锻铸铁中的上贝氏体转变可分为两个阶段:转变初期形成无碳化物贝氏体;转变后期富碳的奥氏体进一步分解为铁素体和渗碳体。这种渗碳体呈极细颗粒状,主要沿α/α边界及α/γ边界分布,也存在于铁素体内。另外,还讨论了含硅钢和球墨铸铁中的类似行为。     

Study on Ultra-fine Microstructure of Cast Iron under Rapid Solidification

0~nvcnONThereqUirementforcompositepropertiesofmaterialisgettinghigherandhigherasindustriesdevelop.Forexample,thesurfaceofcamshaftshouldhavegoodwear-resistancewhileitScoreshouldhaveexcellents}vitheticalmechanicalproperties.S.G.ironistvidelyusedinmechanicalindusalasacheapengineeringmaterialswithbettersyntheticalmechanicalpropel-ties.ButitStvear--resistanceislowerandtLhislimit-Sitsapplicationinsomeotherfields.InculertogreatlyincreasethesurfacewearresistanceofS.G.iron,1'bileitShighersynthetic…     

煤系石墨氧化过程中结构变化研究

以湖南新化、郴州两地不同石墨化程度的煤系隐晶质石墨为原料,采用改进Hummers法,制备出系列氧化石墨,然后利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对石墨原料及系列氧化产物进行表征。结果表明,经氧化后两个地区石墨化不同的石墨结构层上均接有羟基(C-OH)、环氧(C-O-C)、羧基(COOH)或羰基(C=O)等含氧官能团,高锰酸钾的用量和原矿的石墨化程度对氧化石墨的难易和产物的结构无序程度均有影响。低石墨化程度的石墨较高石墨化程度的石墨易于被氧化。随着KMnO_4用量的增加,两种石墨的结构无序程度都逐渐增加,但在相同的KMnO_4用量下,低石墨化度的石墨氧化产物的结构无序程度更高。推测一方面是隐晶质石墨的粒径偏小,与高锰酸钾及溶液的接触面积较大,另一方面是低石墨化度石墨C-C多,化学活性较强,易被氧化。此外,高石墨化程度的石墨氧化后的最大层间距大于低石墨化度石墨氧化后的最大层间距。     

23Co14Ni12Cr3钢热滞回线的测量及相变研究

采用高精度、高稳定性的低电阻仪对２３Ｃｏ１４Ｎｉ１２Ｃｒ３钢热滞回线及回火过程进行了实时、动态测量,分析了升温期间热滞回线出现平台现象的原因,对诸如回火温度、时间等影响马氏体转变的本质及规律作了系统研究。由电阻法及Ｘ射线衍射法所得关于碳化物及马氏体转变的结果是一致的,进一步讨论了逆转变奥氏体的稳定性问题。通过透射电镜观测了逆转变奥氏体及碳化物的形貌、分布及含量等。