残余元素砷、铜对耐低温热轧型钢表面质量的影响

针对热轧耐低温型钢生产过程中出现的裂边、毛边及裂纹等缺陷问题,采用金相显微镜和扫描电镜及EDS 能谱分析等手段对缺陷进行了研究。研究结果表明,在裂边表层及内部裂纹附近发现存在残余元素砷、铜在钢基体表面及晶界富集的现象。分析了砷、铜导致微合金化钢铸坯及轧材产生裂边等缺陷的机制,并提出了将铁水中As质量分数控制在0.008%以下,Cu质量分数控制在0.020%以下等改善措施,对防止残余元素对耐低温型钢等品种钢材表面质量产生危害具有重要意义。     

昆仑东段布喀达坂峰——依吞布拉克一带构造地球化学特征

通过对昆仑山东段布喀达坂峰——依吞布拉克一带1：20万千沟水系沉积物化探扫面，基本查明了该区的大地构造单元和主要断裂的构造地球化学特征。研究表明：阿尔金断隆富集铜、锌及铁族元素；祁漫塔格构造混杂带不具备热液元素成矿条件；卡尔塔阿拉南山岩浆岩富集W、Sn、Mo、Pb、Zn、Ag、Cd等；布尔汗布达地块富集Au、Cu、As等；昆仑结合带富集元素最多，有Hg、Sb、Ni、Cu、As、Zn、Au、Cd、Sn等，其中以Hg、Sb元素富集程度最高，是找矿最有利构造单元。阿尔金南缘大断裂富集Cu、Zn，土窑洞断裂南侧局部形成Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo强富集区，具成斑岩型铜矿的地球化学条件，是找矿的有利地段；中昆仑断裂富集Au、As、Sb及铁族元素，局部可能形成金矿床；Cu、Pb、Zn在断裂西段有一定寓集。南昆仑断裂带富集Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn等，在断裂带及其附近是找金和有色金属地段。     

Cu-20vol%(Fe-Cr)原位复合材料中Cr元素的作用

通过冷拔变形制备了Cu—20vol％(Fe—Cr)和Cu—20vol％Fe原位复合材料，研究了Cu—20vol％(Fe—Cr)中Cr元素的作用。结果表明，Cr元素主要存在于增强相Fe中，铜基体中几乎是不含Cr的。Cr元素固溶强化增强相比，使Fe—Cr相比Fe相具有更高的硬度。在拉拔变形过程中，Fe—Cr相比Fe相的纤维细化困难，在同等冷拔变形量时，Fe—Cr纤维比Fe纤维要宽。Cr元素的加入使Cu—20vol％(Fe—Cr)具有比Cu—20vol％Fe更高的力学稳定性。     

半固态加工对Al-Cu合金中Cu元素分布的影响

采用电磁搅拌法制备了Al-4Cu合金坯锭,对合金坯锭进行了二次加热重熔试验,分别研究了铸态、电磁搅拌态、二次加热重熔态合金中Cu元素的分布规律。结果表明,采用电磁搅拌方法制备的半固态坯锭存在Cu元素在晶界处富集现象,多晶交汇处富集最明显,晶粒内析出的含Cu金属间化合物数量少于未搅拌的;电磁搅拌强度越大,Cu元素在晶界处富集程度越明显;圆柱形坯锭沿径向由表面向心部的Cu元素富集程度逐渐增大。二次加热重熔改变了Cu元素在坯锭的分布,Cu元素分布与二次加热重熔的液相数量有关;重熔的液相数量较少时,Cu元素仍然在未重熔的固相之间富集,而重熔区内的Cu元素趋于均匀分布;重熔和未重熔区出现Cu元素平均含量的差值。     

工业氮气在保护气氛连续退火炉中应用试验

一、前言钢材在空气等氧化介质中加热时,不但会引起表面氧化,而且还能使中、高碳钢表面脱碳。在冶金产品热处理时,冷加工钢材如钢丝,钢带,冷拔钢棒等成品退火,须采取有     

高温高Cl-环境中含Ni、Cr耐蚀钢的腐蚀行为

冶炼了含Ni和Ni-Cr复合钢,采用室外暴晒试验结合锈层成分分析,腐蚀速率计算等研究了其在热带海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明：普碳钢、含Ni钢、和含Ni-Cr复合钢在试验环境中的腐蚀速率分别为66.84,41.54,38.29μm/a。合金元素Ni、Cr明显提高钢的耐蚀性。试样表面锈层主要由γ-FeOOH、α-FeOOH组成,还包含较小的Fe₃O₄颗粒和FeO片层。普通碳钢的锈层比另外两种试样厚,锈层中α-FeOOH含量更高、更稳定,而加Ni、Ni-Cr的试样经过半年试验后,表面未生成稳定锈层。经过半年室外暴晒试验,Ni元素在锈层中含量较少,但是在锈层下钢材内有富集现象。点蚀坑中存在Cr、Cu元素富集。     

退火对高压电解电容器铝箔微量元素分布和腐蚀性能的影响

观察了经300℃和500℃附加退火并经电化学腐蚀的高压电解电容器用成品铝箔的表面结构。利用二次离子质谱仪检测了铝箔表面区Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn等微量元素的分布。结果显示，Mg在铝箔外表面的富集多于Fe、Si、Zn元素，而Cu、Mn在表面富集则很少。在铝箔始终保持95％以上立方织构占有率的前提下，500℃附加退火会造成更多微量元素富集于铝箔表面，且较均匀地分布在其上，从而导致了均匀的腐蚀结构和更高的比电容。     

稀土Y在电解铜及Cu-Cr合金中的分布与微观组织特征

比较研究了稀土Y在电解铜和Cu-Cr合金中的分布情况以及它与Cu中合金元素的相互影响.结果表明稀土在两种合金中均以化合物的形式存在,呈颗粒状分布在晶内,或富集在晶界.能谱分析表明这些颗粒或晶界富集处主要含Cu、Y、O三种元素,而且,两种合金中稀土化合物富集区域所含有这三种元素的原子含量百分比相差不大.在Cu-Cr-Y合金中的共晶组织中几乎不含Y.     

金刚石和立方氮化硼工具的电子探针研究

运用电子探针X射线显微分析(EPMA)方法并结合XRD分析对金刚石和立方氮化硼(CBN)工具进行了研究,结果表明:在金刚石工具中,Co、Cu和Sn的元素相互均匀分布,三者形成了合金相,Co和金刚石的结合紧密程度好于Cu和Sn;金属基体与金刚石的界面上生成了一定量的Co2C,使金刚石和结合剂之间实现了冶金结合,大大增强了界面黏接强度.在立方氮化硼工具中,Sn、Ni、Cu、Co四种元素之间形成了合金,Sn、Cu、Co元素在CBN的周围均匀分布,和CBN结合紧密,但Ni和CBN界面的结合稍差一些;Co多的区域Cu相对少,Cu富集的区域Co相对少;Cu和CBN结合较好,Co和CBN在界面的结合不如Cu紧密.     

带状色差对冷轧低碳钢板表面性能影响

研究冷轧低碳钢表面带状色差区域与正常区域的表面性能以及带状色差对产品性能的影响。采用表面接触角、红外光谱、X光电子能谱、辉光放电能谱、三维形貌以及电化学测试等方法，分析清洗前后冷轧钢板表面接触角、表面及表层元素组成、微观结构、电化学性能等。结果显示轧硬钢板和退火钢板清洗前后，表面接触角均由80°以上降至35°以下，说明表面残留物均可被清洗去除，达到润湿一致性表面。退火钢板表层10 nm内有C和Mn元素富集，其带状色差区域面粗糙度为0.588μm、面最大峰高为2.964μm、面最大谷深为-3.873μm,均高于正常区域。同时，带状色差区域的腐蚀电流、阻抗、晶面衍射峰和表面金相等数据显示与正常区域无显著差异。研究发现带状色差是根植产品表面的外观形貌特征，并非异物富集所致，差异从轧硬钢板遗传至退火钢板表面，主要体现为表面形貌的粗糙特征，不影响清洗性和电化学活性，也不改变钢板的晶面和金相组织。     

HRB400热轧带肋钢筋脆断原因分析及改进

通过对HRB400热轧带肋钢筋脆断的断口进行化学原位、电镜扫描以及金相组织的检验分析,结果表明：钢筋存在严重的C、P偏析,再加上冬季生产时的轧后冷却速度较快,使钢筋出现大量强度高、塑性低的上贝氏体组织;钢筋局部区域存在的微小裂纹,在受弯的情况下,裂纹处形成应力集中,裂纹会快速扩展;钢筋反复弯曲加工后,降低了钢筋的韧性。这些因素综合作用使得钢筋发生脆断。在此基础上,对钢筋脆断的问题提出了相应的改进措施,HRB400钢筋产品的质量得到了提高,用户使用中基本没有发生脆断的现象。     

HRB400热轧带肋钢筋脆断原因分析及改进

通过对HRB400热轧带肋钢筋脆断的断口进行化学原位、电镜扫描以及金相组织的检验分析，结果表明：钢筋存在严重的C、P偏析，再加上冬季生产时的轧后冷却速度较快，使钢筋出现大量强度高、塑性低的上贝氏体组织；钢筋局部区域存在的微小裂纹，在受弯的情况下，裂纹处形成应力集中，裂纹会快速扩展；钢筋反复弯曲加工后，降低了钢筋的韧性。这些因素综合作用使得钢筋发生脆断。在此基础上，对钢筋脆断的问题提出了相应的改进措施，HRB400钢筋产品的质量得到了提高，用户使用中基本没有发生脆断的现象。     

30MnSi PC钢棒拉拔断裂原因分析

30MnSi在拉拔刻槽过程中出现断裂现象，通过宏观形貌观察、化学成分、金相分析以及扫描电镜微区分析，得出：连铸坯皮下卷渣及局部增碳造成热轧母材表面结疤，在后期拉拔过程中以结疤缺陷为裂纹源产生断裂。     

HRB400热轧带肋钢筋冷弯断裂原因的分析

国内西北某钢厂生产的HRB400热轧带肋钢筋在冬天作业时常常出现冷弯断裂。通过扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、Thermo-Calc热力学软件以及光学显微镜(OM)等,对HRB400螺纹钢冷弯断裂的原因进行了研究,论述了非金属夹杂物、磷含量、钒氮比及显微组织对钢筋断裂的影响。结果表明:试验钢断口为脆性断口;破碎状的大尺寸夹杂物可能是裂纹产生的源头;钢中P含量偏高使得韧-脆转变温度升高,且自由氮的存在加剧了该温度的进一步升高,由于西北地区冬天气温低,钢筋作业时的温度很可能低于韧-脆转变温度,使钢筋处于脆性状态;魏氏组织的存在增加了钢筋的脆性,为裂纹的扩展提供了可能性。由于国内西北、东北地区温度较低,对在西北、东北地区使用的HRB400热轧带肋钢筋应提出更高的要求,对P、S、O、N的含量应有新的标准,以满足冬天作业时使用温度高于韧-脆转变温度的需要。     

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 对质量异议批次的65号盘条拉拔断裂试样进行缺陷分析,采用光学金相显微镜、扫描电镜、化学分析法等手段对其在冷拉拔过程中产生“杯锥”状断裂的试样进行分析,结果表明“杯锥状”断口的形成主要是铸坯缩孔、盘条组织异常、索氏体化程度低、内部中心偏析等原因造成。     

铜中氧对铜/钢扩散复合界面的影响

用扫描电镜、能谱分析和电子探针等方法研究了不同含氧量的铜/钢双金属棒扩散复合界面氧化物的形成及影响因素.结果表明：当铜中氧含量较少时,扩散复合中基本不形成氧化物.当铜中含氧量较高时,界面附近铜中形成弥散分布的氧化物颗粒;随扩散温度的升高和时间的延长,氧化物颗粒尺寸变大,分布区域变宽;界面剪切断裂时裂纹在氧化物处形成、扩展.从扫描电镜和电子探针结果中可以确定在铜/钢界面附近的氧化物为Fe2O3并从热力学角度分析了氧化物的形成原因.     

冷拔残余应力应变对钢丝氢扩散过程的影响

利用有限元法对高强度珠光体钢丝冷拔残余应力应变进行有限元分析,在此基础上利用有限差分法计算应力应变同时诱导下的氢扩散浓度分布规律,并比较其与只考虑残余应力诱导氢扩散模型所得氢浓度分布规律的不同.结果表明,由于冷拔加工过程中钢丝表面和内部变形速率的差异,冷拔后在钢丝表面产生较大的残余拉应力和大量的塑性应变.残余应力应变的...     

An investigation into the production of Bi- and Tri-layered strip by drawing through wedge-shaped dies

This article describes the experimental work carried out to investigate the feasibility of producing multilayered metallic strip by cold drawing. Two types of strip were prepared. The first was a bi- layered strip of aluminum/mild steel. The second type of strip was a tri- layered material made of aluminum/copper/aluminum layers. To examine the effects of process variables, the amount of deformation and the die angle were varied, and the drawing force and the strength of the interface bond were measured. The results of numerous experiments revealed that drawing stress increases almost linearly with an increase in relative reduction in area. Drawing stress also exhibits a minimum point when plotted versus die angle. It was observed that formation of an interfacial bond requires a minimum threshold value for reduction in area. Based on scanning electron microscopy observations, a mechanism for cold weld formation is explained.     

新型贝氏体中空钢生产过程缺陷分析与预防

对新型贝氏体中空钢在生产过程中出现的热轧棒料裂纹和断裂,热穿-热轧中空钢的内孔皱褶、表面重皮、内孔脱碳、组织粗大等缺陷的原因进行了分析,并提出防止缺陷产生的措施.结果表明：深入了解贝氏体钢的组织和性能特点,制定合理的棒料热轧工艺和中空钢热穿-热轧工艺,可以避免贝氏体钢棒料及其中空钢制造过程的缺陷.     

0Cr17Ni7Al弹簧钢丝绕簧断裂分析

7.5 mm的0Cr17Ni7Al不锈弹簧钢丝在绕簧过程中一件弹簧在弯钩处断裂,通过生产质控过程调查、化学成分分析、金相检验、显微硬度检测和扫描电镜断口观察等方法对弹簧绕簧断裂的原因进行了分析。结果表明:弹簧断裂起源于表面缺陷处,该表面缺陷为钢丝吊装或转运过程中发生剐蹭或磕碰所致,弹簧在绕制弯钩时在该处形成应力集中,在弯曲应力的作用下,裂纹迅速扩展,导致弹簧弯钩过程中发生断裂。建议钢丝使用过程中加强表面质量检验,以免在弹簧表面形成潜在失效断裂的裂纹源。