脉冲磁场对钛处理低碳钢凝固组织的影响

采用自行研制的脉冲磁场发生装置对含Ti低碳钢的凝固过程进行控制,利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪研究不同放电电压条件下的脉冲磁场对钢中夹杂物的析出行为及凝固组织的影响规律,分析不同凝固冷却速度对脉冲磁场细晶化效果的影响。结果表明:随着放电电压的升高,夹杂物的尺寸先减小后增大,晶内铁素体的数量逐渐增多,凝固组织变得更细小;降低凝固冷却速度,可延长脉冲磁场对钢液凝固过程的作用时间,晶粒的细化效果更明显;当放电电压为80 V,凝固冷却速度为60℃/min时,凝固组织几乎全部由细小的相互交错的针状铁素体组成。     

铸造铝合金冷却速度对凝固组织的影响实验分析

在对铝合金材质进行铸造生产的过程中,冷却速度的不同对其凝固形成的内部组织构造具有不同的影响,从而影响铝合金材质的性能及使用。因此,在薄壁铝合金构件铸造凝固过程中,采用在不同位置设置冷铁的方法,改变金属液的冷却速度,并对凝固后的组织内部进行扫描电子显微镜分析,结果表明,较快的冷却速度,可以对内部的枝晶组织及共晶硅组织起到较好的细化作用,提高铝合金材料的性能。     

K424高温合金凝固特征及冷却速度对其影响规律

采用等温凝固实验、差示扫描量热仪(DSC)研究了K424合金的凝固行为以及冷却速度对其影响.利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪分析了合金在不同温度等温凝固、不同冷却速度下的微观组织以及凝固后期的元素的偏析行为,确定K424合金的固相线、液相线和主要相的析出温度等凝固特性以及冷却速度对γ'相、MC碳化物以及共晶组织的影响规律.研究结果表明:K424合金的凝固顺序为:1345℃,γ相从液相析出,随后在1308℃析出MC型碳化物,在非平衡凝固条件下,共晶组织在1260℃析出,1237℃,凝固结束;共晶组织的形成与凝固末期Al、Ti元素的偏析行为以及冷却速度密切相关;随着冷却速度的增加,MC和共晶组织尺寸及数量均呈现先增大后减小的趋势;γ'相形貌从花瓣形状向规则立方及球形转变,尺寸也从2 μm减小至60 nm.     

Nb、Mo元素对X70级管线钢组织和硬度的影响

 在Formastor-Ⅱ热膨胀相变仪上,测定了3种不同化学成分的试验钢在不同冷却速度下连续冷却时的热膨胀曲线,采用热膨胀法并结合金相-硬度法绘制了试验钢连续冷却转变曲线（CCT曲线）,研究了冷却速度和化学成分对组织及硬度的影响。结果表明：添加Mo元素和高铌含量的试验钢均能在较低的冷却速度和较大的冷速范围内获得针状铁素体组织,并且试验钢的硬度随冷却速度的增大而增加。     

冷却速率对T91钢相变过程及组织的影响

利用DIL805A/D高精度差分膨胀仪,通过线膨胀行为测量获得相关动力学信息,结合冷却后的组织特征,研究了T91钢不同冷却速度(2～6000℃/min)下过冷奥氏体的相变过程和产物,确定了该钢组织转变的临界冷却速度以及淬火速率对马氏体转变点及组织的影响,绘制了连续冷却转变曲线。研究表明:T91钢的连续冷却过程中只存在铁素体和马氏体转变区,10℃/min为马氏体转变的临界冷却速度。不同淬火速率对T91钢马氏体开始转变温度有较大的影响,它不同于随冷速增加而相变点升高的经典理论。淬火速率通过碳原子气团、内应力的形成来影响过冷奥氏体状态,从而影响相变点;随淬火速度的增加,过冷奥氏体转变后的组织呈细化趋势。     

钢中MnS夹杂物的形成机理(摘译)

一、绪言众所周知,MnS夹杂的形态和分布对钢的机械性能有很大影响,因此在钢水成分和凝固杂件对夹杂物的影响方面进行了广泛的研究。尤其是近几年来,伴随扫描电镜的普及,试图通过三维观察来正确掌握形态,并注意研究与凝固组织的关系,已经提出了几种硫化物形成机理。本文研究了实际钢锭中硫化物的形态分布和宏观组织的关系;在实验室的小钢锭中硫浓度和冷却速度对硫化物形态的影响,硫化物分布和凝固组织的关系,最后综合这些结果,讨论了钢中MaS形成机理。     

钢液凝固与冷却过程及固体钢加热过程钢中非金属夹杂物成分动力学转变的几个概念和特征曲线

利用钢中非金属夹杂物成分变化的集成模型,介绍了夹杂物成分随时间和冷却速率的变化,提出了夹杂物成分转变分数的概念,然后介绍了夹杂物成分转变的等温转变曲线（TTT）、连续冷却转变曲线（CCT）和等径转变曲线（TDT）的概念及应用.该集成模型考虑了钢液流动、传热、凝固和元素偏析,也考虑了钢与夹杂物反应的热力学和动力学.然后以管线钢、重轨钢和轴承钢为例,进一步分析讨论了钢液凝固与冷却过程中的冷却速率、固体钢加热过程中的加热温度和加热时间、钢成分以及夹杂物尺寸等参数对夹杂物成分转变的影响.这些概念和特征曲线能够直观展示在钢液凝固冷却过程及固体钢加热过程钢中非金属夹杂物的成分转变,将钢中夹杂物的控制方略从钢液拓展到固体钢中.     

700MPa级高强钢的CCT曲线分析

文章通过使用Formastor-F型全自动相变仪对700 MPa级高强钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,分析了700 MPa级高强钢在0.5～118℃/s之间各种冷速下的显微组织形貌。结果显示,试验钢冷却速度为0.5℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度高于1℃/s时,开始形成贝氏体组织;随着冷却速度的逐渐升高,贝氏体组织开始增加,珠光体组织开始减少,当冷却速度为10℃/s时,珠光体组织消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速度增加到118℃/s时,转变产物以贝氏体为主。通过对700 MPa级高强钢的CCT曲线和显微组织分析为实际生产过程中热处理工艺的制定提供了理论依据。     

冷却速度对10Ni5CrMo钢组织和性能的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,建立了10Ni5CrMo钢的连续冷却转变曲线。分析了10Ni5CrMo钢在不同冷却速度下的组织转变规律。结果表明:当冷却速度小于0.2℃/s时,钢中得到粒状贝氏体组织;当冷却速度为0.5℃/s时,组织为粒状贝氏体和下贝氏体;当冷却速度在1～2℃/s时,组织为板条状的马氏体和贝氏体的混合组织;当冷速进一步增大,达到5℃/s时,钢中得到了单一的马氏体组织。为了研究冷却速度对强度和低温韧性的影响,在实验室采用不同冷却方式模拟不同的冷却速度并进行冲击和拉伸试验,试验结果表明:不同冷却方式下钢的强度相差不大,低温冲击韧性有较大提高。对不同冷却方式下的精细结构进行深入分析,马贝混合细化了板条块及板条束。研究认为适当比例的马贝混合组织能提高10Ni5CrMo钢的低温韧性。     

稀土处理C-Mn钢显微组织和夹杂物演化

对稀土处理C-Mn钢的夹杂物和显微组织进行分析,统计稀土处理C-Mn钢中针状铁素体形核核心尺寸,并将稀土处理钢在不同温度下淬火,研究稀土夹杂物生成和长大过程.实验结果表明：C-Mn钢加入少量稀土后钢中夹杂物从MnS＋硅铝酸盐夹杂转变为La₂O₂S＋LaAlO₃＋MnS＋硅铝酸盐夹杂,尺寸得到细化,显微组织也从马氏体＋贝氏体组织变成侧板条铁素体、针状铁素体和块状铁素体组织;稀土处理C-Mn钢中针状铁素体有效形核核心的尺寸集中在1~4μm,主要是在钢液中形成,冷却和凝固过程形成的数量较少;稀土夹杂物在钢液温度和冷却及凝固过程容易碰撞黏合长大,上浮从钢液中去除,MnS能在稀土夹杂物颗粒间析出.     

快速凝固Cu-30%Fe合金的液相分解行为

液相分解是一些合金在快速凝固时产生的特殊相变行为。研究了不同冷却速度下Cu-30%Fe合金的凝固过程。Cu-30%Fe二元合金铸锭的微观组织是由铜基体和铁枝晶所组成。当过冷度较大时,位于样品自由表面区域比接近冷却铜板区域的冷却速度小,铁枝晶的存在是该区域微观组织的最大特征,它反映了该区域的凝固方式为正常的凝固方式。样品中心层微观组织的最大特征是存在着尺寸较大的铁球形粒子,它反映了在该区域Cu-30%Fe熔体的凝固过程中过冷液相经历了液相分解过程。数量众多的直径约为几微米的铁粒子和铜基体组成了冷却表面的微观组织。这些铁粒子是被细化了的液相分解铁粒子。液相分解会使合金微观组织产生一定程度的粗化,但提高凝固过程的冷却速度可以显著细化液相分解组织。     

冷却速度对高强度低合金钢组织和性能的影响

采用热模拟试验机、拉伸试验机以及光学显微镜等设备,根据CCT曲线和拉伸实验的结果,研究了冷却速度对700MPa级超级钢组织和性能的影响。在实验室热轧实验的基础上,比较了500MPa和700MPa两个强度级别HSLA钢的组织和性能随冷却速度的变化情况。结果表明,冷却速度对两种钢的影响不同：冷却速度增大时,500MPa级钢的晶粒明显变细,而700MPa级钢的晶粒尺寸变化不大。     

32Cr2Mo1VA钢淬透性研究

本文通过在生产条件下,对32Cr2MolVA钢制炮管的不同部位,不同深度的淬火冷却曲线和冷却速度的精确测定,以及电子金相和断口硬度的分析,研究了该管的淬透性,结果表明:该钢制炮管在流动水中淬火,除表层外,心部及1/2R处的冷却速度均远小于该钢马氏体临界冷速,因此该炮管不可能淬透。经薄膜电镜精细结构分析和硬度测定,证实该钢属贝氏体钢。这对深入研究该钢的组织性能和推广使用至关重要。     

一种V、Nb微合金化高强钢筋连续冷却转变组织性能研究

在膨胀仪上测定了一种V、Nb微合金化高强钢筋的临界点Ac1、Ac3、Ar1和Ar3,获得了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线。采用膨胀法结合金相-硬度法,获得了试验钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),并研究了冷却速度对该钢组织及力学性能的影响。结果显示,当冷却速度为0. 1～2℃/s时,显微组织由铁素体和珠光体组成,显微硬度为193～250 HV30;冷却速度为3～5℃/s时,显微组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成,硬度为268～287 HV30;冷却速度为5～30℃/s时,显微组织由铁素体、贝氏体和马氏体组成,硬度为287～424 HV30。对试验钢来说,控冷速度为0. 5～3℃/s之间最为理想,本文研究结果可作为高强度钢筋冷却过程的控制依据。     

电渣重熔、真空电弧重熔、电子束重熔GCr15钢的凝固及其组织

本文分析和对比了ESR、EBR、VAR三种重熔方法在GCr15钢凝固过程的一些基本特性。测量了这三种重熔锭中各部位树枝晶的二次轴间距S_Ⅱ。测得S_Ⅱ(ESR)为60～102μ;S_Ⅱ(VAR)为54～120μ;S_Ⅱ(EBR)为70～132μ。根据S_Ⅱ计算和讨论了各锭中不同部位的平均冷却速度R_r,两相区间距X_r, 局部凝固时间t_r及该区的温度梯度G_0发现钢锭的宏观结构,锭中非金属夹杂物和碳化物的尺寸及分布,以及枝晶的微观偏析与锭中局部平均冷却速度R_r密切关联,在制定重熔冶炼参数时,要注意提高锭中冷却速度。     

45号钢二次枝晶臂间距与冷却速度的关系

本文利用可控平均冷却速度的单向凝固实验炉测定了４５号钢在不同平均冷却速度下的冷却曲线，由此得到其在凝固期间的平均冷却速度Ｒ，相应地测量了不同平均冷却速度下试样的二次枝晶臂间距Ｓ２，通过回归，得到了如下关系式：Ｓ２＝７２７Ｒ－０．４１，并将引式成功地应用于实际生产中。     

Al-TRIP钢焊缝熔合区的组织和硬度特征

对铝合金化TRIP钢开展焊接试验,研究了冷却速度对焊缝熔合区的组织和显微硬度的影响,结果表明,熔合区均含有骨骼状的铁素体(δ),熔合区冷却速度的变化没有改变铁素体为初生相的凝固特征,但会影响熔合区组织的相对含量以及尺寸,硬度则随着冷却速度的增大而增大,且与马氏体的理论硬度值的差值逐步减小。     

节镍奥氏体不锈钢凝固模式及氮的影响

选取氮含量不同的连铸板坯试样,利用THERMORESTOR-W型焊接热模拟机对试样局部加热熔化,令其在设定的冷却温度范围以特定的速度冷却,研究氮含量对节镍奥氏体不锈钢初凝组织的影响.试验结果表明:由于氮含量的差异,低氮钢式样(1号)与高氮钢式样(2号)的凝固模式不同,且它们随着冷却速度的增加,铁素体及晶粒内部沉淀相的含量变化趋势存在明显的差别.     

冷却速度对稀土锌合金凝固组织和性能的影响

研究了锌铝铜三元共晶合金中冷却速度对稀土锌合金的凝固组织和性能的影响。研究结果表明，稀土能细化锌合金的凝固组织和改善其机械性能，这些效果均受冷却条件的影响；冷却速度大，效果显著。但是，稀土锌合金的塑性比未加稀土的锌合金略低。在不同冷却条件下，锌合金中的稀土最佳加入量可能有所不同。     

易切削钢38MnVS中硫偏析研究

对导致易切削钢38MnVS中硫化锰分布不均匀的硫偏析进行了模型研究.模型中考虑了凝固方式转变、MnS的析出过程,讨论了凝固过程中碳、硅、锰、磷和硫的偏析变化以及碳、锰、硫含量和冷却速度对凝固末期枝晶间硫偏析的影响.结果表明:碳含量对枝晶间偏析有显著影响,w(C)在0.1%～0.5%时,硫偏析随铁素体形成量增加而减小,随奥氏体形成量增加而增加;硫含量的增加加剧了凝固末期硫在枝晶间富集,提高锰含量和冷却速度有利于抑制硫偏析.