稀土Ce对铸造Cr30Mo2超级铁素体不锈钢组织与力学性能的影响

研究了不同Ce含量对铸造Cr30Mo2超级铁素体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明,Cr30Mo2超级铁素体不锈钢中夹杂类型主要为富Cr氧化物和Al-Si复合氧化物,且形状不规则,加入Ce后转变为Ce_2O_3和心部富Al、Si,外层富Al、Ce的圆球状复合夹杂,尺寸较小,形状圆润,夹杂含量显著降低;Ce_2O_3可以作为异质形核核心,增加铸件形核率,减小晶粒尺寸,但Ce含量过高,晶粒尺寸反常增大;Ce可显著改善Cr30Mo2超级铁素体不锈钢的室温塑性,添加质量分数0.07%Ce能将Cr30Mo2超级铁素体不锈钢铸件的断后延伸率由1.5%提高至20%左右。     

退火工艺对29Cr-4Mo超级铁素体不锈钢微观组织的影响

以冷轧态29Cr-4Mo超级铁素体不锈钢无缝钢管为研究对象,研究了不同退火工艺对29Cr-4Mo超级铁素体不锈钢无缝钢管冷轧后微观组织的影响。结果表明,29Cr-4Mo超级铁素体不锈钢夹杂物主要成分为Cr2O3·MnO·Al2O3；在900 ℃下保温30 min,晶界三角连接处和夹杂物附近率先生成了少量σ相,σ相析出的平均面积分数随时间的延长而增加,随温度的升高而减少；当温度升高至1000 ℃,保温50 min未见有σ相析出,在900~1050 ℃整个温度区间内未见有χ相析出；建立了Sellars模型下铁素体再结晶晶粒长大经验公式,通过对比分析计算值与实验值,结果显示该公式能准确预测整个退火过程中的平均晶粒尺寸大小。     

Ce对SUS434铁素体不锈钢凝固组织的影响

研究了稀土Ce对SUS434型铁素体不锈钢凝固组织的影响,结果表明:当稀土Ce含量在0.02%以下时,对其凝固组织的改善效果明显,并且随着稀土Ce添加量的增加,凝固组织中等轴晶的尺寸减小,比例增大,添加稀土Ce之后,铁素体不锈钢中形成了大量Ce_2O_3包裹着Si O_2的复合夹杂物,尺寸约为2μm,错配度计算表明,SUS434型铁素体不锈钢中铁素体基体的{110}面与Ce_2O_3的{1120}面之间的错配度仅为4.0%,所以,此夹杂物可以作为有效的非均质形核的核心,细化其凝固组织;当稀土Ce的添加量为0.03%时,形成了大尺寸的团聚态稀土复合夹杂物,无法改善其凝固组织。     

Mg对直接合金化含钒微合金钢中夹杂物的影响

通过热力学方法分析了直接合金化冶炼的含钒微合金钢中夹杂物的形成顺序:Mg O→Al2O3→Si O2→Mn O→Mn S。对Mg O和Al2O3临界形核尺寸进行了计算。结果表明:Mg O的临界形核尺寸比Al2O3小一个数量级,而形核率却远大于Al2O3。采用Al/Mg复合还原剂时,随着Mg含量增加,细长条状夹杂物转变为球状,尺寸变小一个数量级;采用单一Al作还原剂时,冶炼所得含钒微合金钢抗拉强度低,断面收缩率和伸长率也较小;而以部分Mg代替Al,所冶炼钢的综合力学性能显著提高。     

Ti-Nb微合金化对超纯30%Cr超级铁素体不锈钢组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了Ti-Nb微合金化对超纯(C+N=29 ppm)30% Cr超级铁素体不锈钢组织和性能的影响。结果表明,Ti-Nb微合金化可将该超纯材料基体中富Cr氧化物(尺寸约2~6 μm)转变为富Ti-O-N的复合包裹型脆性夹杂物(尺寸约1~4 μm);同时会在基体中形成纳米级(Ti, Nb)(C, N)析出相。铁素体晶粒长大倾向性较大是该超纯材料的组织演变特性,Ti-Nb微合金化可减弱晶界迁移速率,起到细化晶粒的作用;Ti-Nb微合金化提高了材料的室温强度和硬度,并导致材料室温延伸率对晶粒尺寸的敏感性有所增加。此外,Ti-Nb微合金化对该超纯材料的冲击韧性具有“双重”作用,一方面可通过细化晶粒改善材料韧性,另一方面会产生脆性夹杂物恶化材料韧性,尤其是低温韧性。     

含Zr低碳钢中针状铁素体等温转变行为

文章研究了含Zr低碳钢等温处理过程中针状铁素体的转变特征;分析了夹杂物,尤其是Zr的氧化物对针状铁素体形核长大的作用。结果表明:实验钢中针状铁素体转变开始温度在600~650℃之间;在550℃等温180 s后得到大量的针状铁素体组织,针状铁素体分割奥氏体晶粒,显著细化组织。较高温度下大尺寸夹杂物易于形核,一般形成较粗的单个铁素体板条,较低温度下小尺寸夹杂物也易于形核,可形核多个细小板条而呈放射状。Zr处理能明显促进低碳钢中针状铁素体转变,与Zr氧化物上Mn S的复合析出有关。     

振动频率对0Cr17铁素体不锈钢晶粒形态的影响

针对振动激发金属液形核及其在铁素体不锈钢凝固过程的应用,通过选择不同的振动频率,研究了振动频率对0Cr17铁素体不锈钢晶粒形态的影响。结果表明:随着机械振动频率的增加,铸锭中晶粒细化的范围增大,凝固组织的平均晶粒尺寸逐步减小,铁素体不锈钢中含Si、Mn的夹杂物在晶界处的偏聚现象也逐渐消失。     

镍基高温合金K4169中夹杂物的特征及形成机理

采用真空感应熔炼法冶炼出镍基合金K4169,通过电解萃取结合原位SEM分析法研究夹杂物的物相组成、尺寸形貌及成分,并分析夹杂物的分布、来源及形成机理。结果表明:K4169合金中的单相夹杂物主要为氧化物、碳化物和氮化物(以TiN、Al2O3、SiO2、TiO2、SiC等为主),复合夹杂物主要有硅铝酸盐(Al2O3-SiO2、Al2O3-MgO)、钛的碳、氮、氧化物(TiC-TiN、TiC-TiO2-TiN)及金属复合氧化物夹杂物(Mo-Ni-Fe-O、Ni-Nb-O)。TiN多分布在Laves相周围;SiC多分布在棒材边缘;其余各类氧化物多见于棒材心部缩孔内部及周围。硅铝酸盐复合夹杂物由硅铝氧化物的单相夹杂碰撞形成;金属复合氧化物夹杂于凝固后期的偏析液中氧化析出;碳氮化物复合夹杂物的形成机理有两类:一类为自发形核(TiC-TiN、TiC-TiO2-TiN),另一类为以MgO-Al2O3为核心异质形核(TiN)。     

Ti-Al复合对中碳钢非金属夹杂物及组织的影响

采用Si、Mn预脱氧,Ti、Al复合终脱氧的脱氧制度,控制中碳钢凝固过程中非金属夹杂物的形态、组成、尺寸和类型,并研究了非金属夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响。研究表明:加入Ti、Al后,钢中的夹杂物类型有很大改变,绝大多数为含Ti的氧化物夹杂。Ti、Al、O、S、Mn的复合夹杂和Ti2O3夹杂具有很好地促进晶内针状铁素体形核的能力。     

氧化物冶金钢CGHAZ中有益夹杂物的作用

运用物理模拟技术研究了氧化物冶金钢焊接热影响粗晶区(CGHAZ)中有益夹杂物对显微组织的影响;用透射电镜观察了诱导针状铁素体形核的夹杂物,并用能谱仪分析了有益夹杂物的化学成分.结果表明,氧化物冶金钢CGHAZ的有益夹杂物为MnO,TiOx,SiO2和Al2O3的氧化物复合物,或氧化物与MnS,CuS或(Mn, Cu)S构成的氧硫复合物,有益夹杂物的直径为0.2～0.6 μm.焊接过程中,氧化物冶金钢CGHAZ的有益夹杂物诱导针状铁素体多维形核并促进感生形核,CGHAZ针状铁素体互相连锁交织,晶粒明显细小,氧化物冶金钢CGHAZ的显微组织具有自身细化的能力.     

稀土Ce含量对4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的变质作用

为探究Ce元素对热作模具钢中夹杂物的影响及其作用机理,用场发射扫描电镜(SEM/EDS)和附带的夹杂物自动分析系统对不同Ce含量的4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的类型、形貌、数量、尺寸及其分布进行观察和统计分析。结果表明,不含Ce的试样中夹杂物不仅数量多、平均尺寸较大且形状不规则,主要类型为Mg-Al-O类、MnS和Mg-Al-O外覆盖MnS的夹杂物;随Ce含量的增加,试样中的夹杂物有数量和平均尺寸减小、并变质为球形稀土硫氧化物的趋势。当钢中Ce含量为0.0070%时,夹杂物的数量最少,平均尺寸最小;继续增加稀土Ce含量到0.0120%时,会形成更多的硫氧化物夹杂,且夹杂物有数量增多、平均尺寸增大的趋势。随着凝固过程的进行,Ce主要以稀土硫氧化物形式存在试验钢中,60%以上的夹杂物会被凝固前沿推动,且最终留在晶界附近。     

锆脱氧对船板EH36夹杂物和耐蚀性能的影响

为研究脱氧方式对船板夹杂物形态和耐蚀性能的影响,采用锆脱氧和铝脱氧,对比两种脱氧条件下钢板晶粒尺寸、夹杂物形态和耐腐蚀性能。结果表明,锆脱氧试验钢夹杂物主要为钙铝酸盐夹杂、球形复合氧化物;其中,大颗粒和长条状MnS夹杂物的密度较低,夹杂物弥散细小,可以阻止晶界迁移带来的晶粒长大,有效细化钢板晶粒尺寸。锆脱氧形成的钢中细小氧化物可以作为MnS异质形核核心,降低了钢基体MnS夹杂微区电化学腐蚀敏感性与扩展速度;这种复合氧化物电化学稳定性好,与铝脱氧方式相比,可以有效提升钢板耐蚀性能。     

Effects of inclusions on the precipitation of chi phases and intergranular corrosion resistance of hyper duplex stainless steel

During the initial stage of aging heat treatment at 850 °C, inclusions such as (Cr, Mn, Al) oxides and (Cr, Mn, Al, Fe) oxides of a hyper duplex stainless steel act as preferential precipitation sites for the chi phase like ferrite/austenite phase boundaries and ferrite/ferrite grain boundaries. The chi phase is precipitated around the inclusions due to the blocking and piling up the alloying elements such as Mo and W around the inclusions. The precipitation of Mo and W enriched chi phase around the inclusions decreases the intergranular corrosion resistance due to the formation of Mo and W depleted zones.     

Effects of rare earth metals addition on the resistance to pitting corrosion of super duplex stainless steel - Part 1

To elucidate the effects of rare earth metals addition on the resistance to pitting corrosion of super duplex stainless steel, a metallographic examination, potentiodynamic and potentiostatic polarization tests, a SEM-EDS and a SAM analysis of inclusion, austenite phase and ferrite phase were conducted. The addition of rare earth metals to the base alloy led to the formation of (Mn, Cr, Si, Al, Ce) oxides and (Mn, Cr, Si, Ce) oxides, which improved the resistance to pitting corrosion and caused a decrease in the preferential interface areas for the initiation of the pitting corrosion.     

Improved Oxidation Resistance of a New Aluminum-Containing Austenitic Stainless Steel at 800 °C in Air

The oxidation resistance of austenitic stainless steels modified with various aluminum contents was investigated. The weight gain per unit area is in parabolic relation to oxidation time, and the oxidation rate significantly decreases with increased aluminum content. Outer layer oxides of austenitic stainless steel transform from Cr₂O₃ to a composite oxide layer comprising Cr and Al, and more dense Al-containing oxides formed with increasing the added Al contents. Since the diffusion of element Al is enhanced and the diffusion of element Cr is inhibited, the oxides enriched in Al dramatically contribute to the improved oxidation resistance of austenitic stainless steels at high temperature. The possible oxidation mechanisms are also proposed based on microstructural observations.     

00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺

为了研究00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺,使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢在变形温度为800、850、900、950 ℃,变形量为40%、50%、60%,应变速率为50 s^-1条件下的热压缩变形行为,并对其进行1080、1120、1160 ℃的固溶热处理,观察固溶热处理前后的组织形貌。结果表明:在800~950 ℃热压缩温度下,随变形量增大,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越细小;经固溶处理1 h后,静态再结晶就越充分。在40%~60%变形量下,随热压缩温度升高,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越大。热压缩变形试验钢随固溶处理温度升高,再结晶平均晶粒尺寸越大。00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧最佳轧制温度为800 ℃,压缩变形量为60%,固溶温度为1080 ℃。     

Properties of Fe-based Amorphous Alloy Coatings with Al2O3-13% TiO2 Deposited by Plasma Spraying

采用大气等离子喷涂技术成功在Fe普碳钢基材上制备了含有不同质量分数Al2O3-13%Ti O2颗粒的Fe基非晶复合涂层,其中Fe基非晶相成分为Fe71Cr5B4Si4Ni3Mo3W10(wt%),并对涂层的微观结构、显微硬度和耐蚀性能进行了研究。在Fe基非晶相与Al2O3-13%Ti O2陶瓷相界面观察到Fe、Ti、W、Al和O元素的互扩散现象,这种微区冶金结合减少了由于第二相的加入导致的涂层孔隙并增加了相间的结合强度。当加入的Al2O3-13%Ti O2质量分数≥16 wt%时,涂层的显微硬度升高≥20%;复合非晶涂层在10 wt%Na OH溶液中的耐腐蚀性能高于1Cr18Ni9Ti不锈钢。     

30Cr2Ni4MoV钢晶粒细化工艺方法研究

利用金相显微镜对不同热处理工艺下的显微组织进行观察,研究低压转子钢30Cr2Ni4Mo V晶粒度变化的规律。实验结果表明,粗大的奥氏体晶粒经临界区侧正火＋850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级最高可达8.0级;粗大的奥氏体晶粒经高温正火＋850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级可达6.5级。上述热处理工艺经二次正火加热后晶粒细化效果更佳。     

方圆坯连铸机引锭杆下滑现象的研究与改进

结合华中某特钢方圆坯连铸机在开浇至脱引锭阶段出现引锭杆突然下滑导致结晶器液面波动的现象，综合分析引锭杆下滑的各种影响因素，强化操作规范、加强设备点检等人为因素和针对设备自身存在的客观问题进行改造，有效地降低引锭杆下滑的概率，保证生产工艺参数的稳定。     

铈的加入方法及加入量对2Cr13不锈钢组织的影响

在冶炼含稀土Ce的2Cr13不锈钢时采用Fe-Ce中间合金代替纯Ce以获得较满意的收得率,然后对试样进行锻造及热处理,最后通过对试样进行显微组织观察及析出相的成分分析,来研究稀土Ce的残留量及对2Cr13不锈钢组织的影响。结果表明:添加Fe-Ce中间合金可以使2Cr13不锈钢中稀土的收得率达35%以上。稀土Ce的加入影响Fe-Fe3C相图中各相区的位置,在相同的淬火加热温度下出现了铁素体组织,并且含Ce量越多,得到的铁素体组织越多。Ce还可以有效减少钢中碳化物的偏聚和析出。