TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢的性能研究

采用模铸、连铸两种工艺工业化试制一种TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢,分析了TiC颗粒的析出规律,对比研究了试验钢与传统马氏体耐磨钢的组织、力学性能及耐磨性能。试验结果表明:凝固速度越大,TiC析出相越细;轧制压缩比越大,颗粒分布越均匀;TiC颗粒强化马氏体钢强度与传统马氏体钢相当,韧性有所降低;微米级的TiC可以有效提高材料的磨粒磨损性能,试验钢磨损失重仅为同等硬度传统马氏体钢的70%;耐磨性能的提高主要是因为在磨粒磨损条件下,微米级TiC硬质点可以破碎磨砺、钝化尖角、阻断磨痕。     

奥氏体化温度对微硼耐磨钢组织性能的影响

采用力学性能测试、金相分析及TEM微观结构分析,研究了淬火温度及保温时间对低合金耐磨钢显微组织和力学性能的影响,并通过端淬试验研究了奥氏体化温度对淬透性的影响.结果表明:在830～910℃温度范围内,淬透性随奥氏体化温度升高而提高,当奥氏体化温度超过910℃时,钢板淬透性降低.850℃保温30～45 min的亚温淬火组织中,存在尺寸为1μm左右的高缺陷铁素体弥散分布,使钢板韧性得到提高;910℃保温45～60 min完全淬火后,钢板具有良好的强韧性;奥氏体温度超过930℃以及延长保温时间都会使原始奥氏体晶粒粗化,导致钢板韧性降低.     

钒,氮含量对耐磨钢NM400组织及性能的影响

在普通Cr-Mo-B系低合金耐磨钢成分基础上,通过添加适量的钒、氮元素,研究钒氮微合金化对轧后直接淬火(DQ)+低温回火耐磨钢板组织及性能的影响。结果表明:无钒氮钢板的微观组织为板条马氏体组织,-20℃冲击功为15 J,布氏硬度为443HBW。分别添加质量分数0.088%V-0.013%N和0.089%V-0.029%N的2种钒氮微合金化的钢板,板条马氏体组织明显细化,在组织中发现存在少量针状铁素体组织。2种钢板的-20℃冲击功分别提高至30和42 J,质量分数0.089%V-0.029%N的钢板强度、硬度与无钒氮钢板基本一致。低温轧制过程中析出的V(C,N)颗粒起到定扎奥氏体晶界、抑制晶粒长大作用。在860℃温度终轧及轧后弛豫过程中析出的V(N,C)粒子可以促进针状铁素体形成,它们起到分割奥氏体晶粒、细化马氏体板条束的作用。含质量分数0.089%V-0.029%N的耐磨钢板的综合性能最好。     

热处理工艺对机械设备用耐磨钢组织与性能的影响

文章以低合金耐磨为基础,主要对淬火回火温度造成的耐磨钢力学性能、组织的影响进行分析,研究成果表明,经过890℃/1h水淬+250℃/2h回火热处理之后,试样组织表现为板条马氏体、少量残余奥氏体、碳化物,试样内部晶粒较小,并且具备良好的硬度及抗冲击性能.     

TiC粒子增强钛基复合材料的显微组织与性能研究

探讨了添加粒子的形态对熔铸法制备的TiC粒子增强钛基复合材料力学性能与显微组织的影响。研究采用的TiC粒子增强的钛基复合材料是用预处理熔炼法 (PTMP)工艺制备的。将二次真空自耗电弧熔炼的铸锭用常规方法锻造成Φ13mm左右的棒材 ,在其上切取拉伸试样和蠕变试样 ,在 80 0～ 10 5 0℃温度范围内热处理 1h ,空冷。测试复合材料的室温和高温拉伸以及蠕变性能。研究结果表明 ,TiC粒子在基体分布均匀 ,添加尺寸为 5 μm以下的球形或近似球形TiC粒子时 ,粒子增强的钛基复合材料的综合性能优异 ,具有良好的热强性与室温塑性匹配 ,直至 65 0℃ ,复合材料仍具有良好的综合机械性能     

Cr元素对热轧耐磨钢显微组织和耐磨性的影响

对两种热轧耐磨钢(Cr质量分数分别为0和0.65％)经过在线层流冷却后的组织性能进行了研究,使用磨损试验机MLG-130在60 N载荷下进行摩擦磨损试验,利用场发射扫描电镜分别对试样磨损表面进行观察.两种耐磨钢冷却后组织为铁素体和马奥岛,由于Cr元素的加入,含Cr钢组织中以马奥岛为主,体积分数为82.6％.此外,在不同...     

VC对TiC基金属陶瓷显微组织与力学性能的影响

结合BSE显微组织观察、EDS能谱分析、XRD物相检测和密度、硬度、抗弯强度测试,研究了VC添加量在不同烧结温度下对TiC基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。研究表明:TiC基金属陶瓷显微组织中的芯相和环相具有相同的晶体结构。随着VC含量的增加,TiC基金属陶瓷显微组织中的环相有粗化的趋势,烧结温度提高时环相粗化明显。当烧结温度为1 340℃,VC添加量为4%时,TiC基金属陶瓷的综合性能较佳。     

稀土Ce对耐磨钢NM400性能的影响

采用转炉初炼→LF精炼→RH精炼→轧钢→淬火→回火工艺实验生产含稀土Ce耐磨钢NM400,通过调整精炼过程中稀土Ce的添加量,研究不同含量稀土Ce对钢板力学、磨损及耐腐蚀性能的影响。结果表明：添加稀土Ce后耐磨钢NM400的冲击和磨损性能均得到提升;随着稀土Ce含量的增加,钢板在模拟矿井液腐蚀环境中的耐腐蚀性能提高,添加0.006 0%稀土Ce比未添加稀土Ce钢板的耐腐蚀性能提高21.8%。     

稀土对6063铝合金型材显微组织和力学性能的影响

本文研究了添加不同含量稀土的高纯和工业纯6063铝合金,得到了稀土对6063铝合金显微组织引起的一系列变化,提出了6063铝合金加入稀土后原时效工艺应作的修改。     

热处理对低合金耐磨钢K400组织性能的影响

针对低合金耐磨钢的性能要求,以日本住友金属生产的＂Sumihard-K400＂低合金耐磨钢为研究对象,研究了不同淬火温度和回火温度与组织性能的关系,得到硬度、冲击韧性的良好配合,以满足高强度耐磨钢的使用要求。研究结果表明：经淬火加低温回火后的板条马氏体组织与K400原始组织相近。当淬火温度从900℃上升到1 000℃时...     

微量稀土Ce对金合金铸态组织及其硬度的影响

文中研究了微量稀土元素Ce在金合金中的分布情况,观察了稀土元素Ce不同添加量对金合金铸态组织及其硬度的影响.研究发现:在添加Ce的金合金中,Ce部分固溶,部分作为异质点Ce-Si化合物存在,基本没有Ce的偏聚;添加0.075?金合金铸态组织就可以达到较好的晶粒细化效果,分析其作用机理是添加Ce的金合金以高熔点的Ce-Si化合物和氧化物作为异质点,起到异质晶核的作用而细化组织;在低于Ce的金合金固溶度时,铸态合金的硬度随Ce含量增加而升高,过量Ce对金合金的铸态硬度影响不大;利用时效处理,能显著地提高金合金的硬度,Ce主要强化机制在于固溶强化.     

铈对低合金超高强钢马氏体相变行为的影响

 为了研究稀土元素铈对低合金超高强钢马氏体相变组织及动力学过程的影响,制备了不含铈与铈质量分数为0.079 2%的两组对比试验用钢。采用OM、SEM和TEM分析了试验用钢的显微组织,并利用DIL805A淬火膨胀仪绘制了马氏体相变动力学曲线。研究结果表明,铈的添加细化了原奥氏体晶粒,平均晶粒尺寸由7.63减小到6.42 μm;细小的奥氏体晶粒使马氏体板条宽度得到细化,平均宽度由250减少到211 nm。此外,对于马氏体相变动力学,铈的添加使马氏体相变开始温度(M_s)由391降低到380 ℃;在马氏体相变前中期,铈阻碍了马氏体转变,在马氏体相变后期,铈促进了马氏体转变。     

稀土铈对钛微合金钢中TiC和Ti（C，N）析出的影响

摘要：采用扫描电镜对不同稀土含量钢中的稀土碳化物复合相进行观察,随着稀土含量的增加,在晶界析出的稀土夹杂物数量不断增加,抑制了在晶界连续析出的TiC,降低了大尺寸TiC,Ti(C,N)的数量。稀土与碳化物主要复合相变化顺序为CeAlO3-TiC→Ce2O2S-TiC/CeS-TiC→CeP-TiC;其中CeAlO3、Ce2O2S和CeS复合相主要为5μm以下的球形、近球形;CeP复合相主要为大于5μm的条状。采用OTS夹杂物统计软件对不同稀土含量的实验钢进行统计,随着稀土含量的上升,2μm以下的TiC、Ti(C,N)数量先上升后下降,在稀土质量分数为130×10-6时达到最佳;10μm以上的大尺寸TiC、Ti(C,N)呈下降趋势。TiC、Ti(C,N)颗粒的平均尺寸在降低。但是当稀土质量分数达到190×10-6时,小尺寸TiC、Ti(C,N)的数量下降;颗粒平均尺寸上升。     

Ce含量对H13钢中稀土夹杂物析出行为的影响

为了更好地研究Ce含量对H13钢中稀土夹杂物析出行为的影响,通过SEM、EDS和夹杂物自动分析系统观察和统计了稀土夹杂物的类型、形貌、数量及尺寸,并利用Factsage 8.0热力学软件计算了稀土夹杂物的析出过程和析出规律.结果 表明,不同Ce含量下H13钢中稀土夹杂物的形貌与类型相同,主要为Ce-O、Ce-O-S和C...     

稀土对耐磨板NM400低温冲击韧性的影响

采用双精炼LF+RH的冶炼工艺和2250 mm热连轧机组的一步Q&P工艺开发了稀土 NM400热轧卷板,运用扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了稀土对钢中夹杂物的变形、组织形态、晶粒度尺寸以及冲击韧性的影响,重点围绕微量稀土元素提高NM400低温冲击功进行机制分析.研究表明,通过添加微量稀土易于钢中[O]和[S]结合,形成...     

稀土铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土对系泊链钢耐蚀性能的影响,冶炼铈含量不同的稀土系泊链钢,利用稀土在钢中的有利作用,力求进一步提高系泊链钢的耐蚀性能。试验用22MnCrNiMo稀土钢由10 kg真空感应炉冶炼,热轧成17 mm板坯,经930 °C二次淬火加620 °C回火处理,通过质量法、极化曲线法和交流阻抗法研究铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加稀土铈后,不同铈含量试验钢的抗腐蚀性能均有所提高,钢中铈的最佳质量分数为0.143%。此含量下,试验钢组织的均一性最佳,钢中夹杂转变为稳定性高的稀土类球状夹杂,使得试验钢在任一浸泡周期内的腐蚀速率均为最小,除锈后的腐蚀痕迹最轻;容抗弧半径达到最大,即反应电阻到达最大;阳极极化曲线位于其他试验钢阳极极化曲线的左边,即阳极电流密度变小,反应阻力增大。所以铈可以提高22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能,当钢中铈的质量分数为0.143%时,试验钢的抗腐蚀性能表现最佳。     

稀土元素对430铁素体不锈钢组织和性能的影响

对常规430铁素体不锈钢进行了稀土微合金化改进,最终开发出高品质430RE铁素体不锈钢冷轧退火带钢,并研究了稀土微合金化对430不锈钢的力学性能、深冲性能、抗皱性能、显微组织和织构的影响。通过稀土微合金化,430不锈钢中尺寸较粗大的CaO·SiO₂和Al₂O₃·CaO夹杂物,大多转变为430RE不锈钢中尺寸较细小、分布密度较高的富含稀土元素的夹杂物。与采用基本相同热轧、冷轧和退火工艺的430不锈钢相比,430RE热轧板和冷轧退火板的强度水平均有所降低、塑性水平均明显升高;430RE生产过程中的宏观织构演变表现出更强的高塑性应变比(r值)γ-织构组分形成趋势,这使得430RE冷轧退火板的深冲性更优;430RE冷轧退火组织中沿轧向偏聚、低r值取向晶粒簇减少,这使得430RE冷轧退火板的抗皱性更优。     

稀土元素的添加对原位生成的Ti-TiC-TiB复合材料抗磨损性能的影响

采用Ti 6Al 4V 5B4C和Ti 6Al 4V 5B4C 1Nd 两种成分的原始粉末, 反应热压后原位生成了Ti TiC TiB复合材料。经过X射线检测, 证明了试验中原位生成反应5Ti+B4C 4TiB+TiC的进行。采用摩擦磨损试验机检测了两种材料的抗磨损性能。通过扫描电子显微镜和电子探针分析了材料的磨损表面。结果表明, 添加稀土元素能提高材料的硬度, 韧性和抗磨损性能。     

铈对S32550双相不锈钢微观组织及冲击性能的影响

 双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优良性能,多用于船舶、化工、核反应等领域。为了进一步提高S32550双相不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能,采用真空感应炉成功冶炼了S32550双相不锈钢,并研究了有无添加稀土铈对其锻造、轧制后的微观组织、夹杂物形貌及冲击性能的影响。结果表明,添加稀土铈可以细化组织晶粒,使形状分布不均匀的铁素体组织与奥氏体组织均匀化;改善夹杂物形貌分布大小,对有害夹杂MnS进行改质,降低硫含量,使多余硫元素与铈反应形成Ce₂O₂S、Ce₂S₂夹杂弥散分布在钢中;另外,添加稀土铈可以提高S32550双相不锈钢在室温和低温(-40、-20 ℃)下的冲击韧性,在低温下可出现韧窝带,降低冷脆效应对钢材的危害。     

稀土Y,Ce及其添加方式对硬质合金显微结构与性能的影响

采用在还原碳化法制备WC粉末前添加稀土氧化物Y2O3或CeO2,以及在WC与Co粉末混合球磨时加入该稀土氧化物两种不同的方式,在WC-10Co硬质合金中添加稀土元素,利用金相显微镜和扫描电镜观察稀土硬质合金的组织形貌与显微结构,采用X射线衍射仪(XRD)和电子探针对合金的相成分与微区成分进行分析,并测试合金的硬度、断裂韧性与磁性能,研究稀土及其添加方式对硬质合金结构与性能的影响。结果表明,无论以何种方式添加Y2O3或CeO2,最终制备的硬质合金中稀土元素都与氧共存,并以球形颗粒的形式弥散分布于硬质合金的钴粘结相中。稀土硬质合金中WC晶粒球化趋势明显,WC/WC的邻接度由0.6降低至0.39,断裂韧性由12.8 MPa?m1/2提高至16.7 MPa?m1/2。球形、弥散分布的稀土氧化物颗粒会破坏合金结构的连续性,导致合金强度降低。