用稀土元素控制硫化物形态提高钢板横向塑性的研究

本试验在连轧16Mn稀土钢中进行。在11.4吨的上注锭内加入不同量的混合稀土金属。研究了钢中残留的稀土和硫含量之比与钢中夹杂物形态的变化,以及相应的拉伸、冲击、冷弯和汽车零件冲压结果之间的关系。分析讨论了夹杂物对韧性断裂过程的影响。试验表明:沿轧向显著延伸的硫化锰夹杂引起横向塑性和韧性大为降低,使性能呈现明显的方向性。加入稀土元素能显著地脱硫,特别是能使细长条硫化锰变为粒状稀土硫化物,从而使横向塑性和韧性显著提高,方向性得以消除。试验指出:钢中残留的稀土和硫含量之比是一个重要的参数,比值约为3时,细长条硫化锰全部变为粒状稀土硫化物,效果最佳。     

复合稀土合金对16锰钢冲击性能的影响

1967年金属研究所、包头冶金研究所和鞍钢钢铁研究所曾共同研究了七种复合稀土合金和不同加入方法对16锰钢横向冲击韧性的影响。试验用钢在25公斤中频感应炉内熔炼。试验结果表明:稀土合金加入16锰钢能够提高其横向冲击韧性的主要原因是稀土合金的脱氧、脱硫作用使钢净化和改变钢中夹杂物的类型与性质,在钢中残留稀土量和含硫量相近时,由于加入稀土合金的品种不同,其硫化铁锰夹杂向稀土硫化物或硫氧化物     

建筑用10PCuRE钢在大气环境下的腐蚀行为及耐蚀机理分析

通过周期性浸润实验对加稀土和未加稀土的耐候钢以及A3普碳钢进行腐蚀性能研究。结果表明,10PCu RE钢耐蚀性远优于A3普碳钢,且加稀土的10PCu RE要优于不加稀土的10PCu钢。加入稀土后,钢中夹杂物变为球状弥散分布的稀土氧硫化物,这比长条形硫化锰耐蚀性好。并且加入稀土后,腐蚀产物中促进了α-Fe OOH的形成,可使耐候钢快速形成致密锈层。     

电解萃取研究稀土元素对耐候钢中夹杂物的影响

为了研究稀土元素对钢中夹杂物的改性影响,以未添加稀土元素的Q235和添加了稀土元素的Q235RE两种耐候钢为研究对象,采用非水溶液电解萃取和物理磁选分离的方法提取出钢中的夹杂物,结合X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分别对其类型、三维形貌进行研究。研究结果表明：未添加稀土元素的Q235钢中的夹杂物类型主要是硫化锰和铝、硅的复合氧化夹杂,且尺寸较大,呈现不规则多角状的镁铝氧化物、氧硫复合夹杂物尺寸可达40 μm,长条状硫化锰夹杂尺寸可达50 μm;稀土耐候钢Q235RE中夹杂物的类型主要是氧硫稀土复合夹杂物,夹杂物尺寸明显变小,长条状的硫化物被规则的球状的稀土硫化物及稀土氧硫复合夹杂物所取代,不规则多角状的氧化夹杂物尺寸小于15 μm,尺寸减小了约60%。     

稀土元素在铸钢中的应用

稀土元素作为一种新型的炼钢材料,它不仅脱氧能力强,而且加入后可以使钢中长条状的MnS夹杂物变性,得到球状的稀土硫化物,提高钢的热塑性。重点探讨了稀土元素在铸钢中的作用及运用。     

Cu-P-RE耐大气腐蚀钢的耐点蚀性能研究

通过电子探针、扫描电镜和能谱仪等物理手段和极化实验、交流阻抗等电化学方法研究了稀土耐候钢的耐点蚀性能。结果表明,稀土元素的加入提高了耐候钢的点蚀电位。普通Cu-P耐候钢的耐点蚀性和点蚀形貌与普碳钢相接近。耐候钢加入稀土后,稀土元素能使钢中长条状硫化锰或尖角链状的硅酸盐等有害夹杂物变质为细小球形的稀土夹杂,从而降低钢的点蚀敏感性,提高了钢的耐点蚀能力。且球状稀土夹杂物诱发的点蚀坑更加细小均匀,有利于腐蚀后期致密锈层的生成,能提高钢的耐蚀性。     

高碳硅锰铸钢中夹杂物的形成与控制

对高碳硅锰铸钢中夹杂物的主要类型进行了详细研究,发现高碳硅锰铸钢中除了常见的硫化物夹杂外,还存在含硅夹杂物、含铝夹杂物、含钙夹杂物和稀土夹杂物等。采用钢液高温出炉、吹氩处理以及吹氩后静置处理等工艺措施,可以明显减少高碳硅锰铸钢中的夹杂物,夹杂物含量可以控制在0.1%以下。高碳硅锰铸钢经吹氩去夹杂物处理后,韧性明显改善,尤其是冲击韧性提高21.2%,达到16.6J/cm2。     

热变形行为与动态再结晶对低硫齿轮钢硫化锰夹杂物的影响

利用Gleeble-1500热-力模拟试验机对齿轮钢FAS3420H进行了热压缩试验,研究变形温度、变形量等对硫化锰夹杂物尺寸和相对塑性的影响。研究发现,在变形过程中,硫化物的碎化与长大现象交替进行,变形温度与变形量对硫化锰夹杂物的尺寸影响较大,其变化规律与齿轮钢基体再结晶程度有关。变形温度较低(900℃)时,随着变形量的增加,长宽比小的硫化物数量先减少后增加,相对塑性呈降低的趋势,而动态再结晶分数逐渐增加;变形温度较高(1200℃)时,随着变形量的增加,长宽比小的硫化物数量先增加后减小,MnS相对基体变形能力呈增加的趋势,但整体比低温轧制时要低,而此时在较低变形量下已发生充分的动态再结晶。由此可见,在实际轧制过程中选择较高温度,基体在变形量较小时即发生动态再结晶,在基体变形和再结晶过程中晶界移动的共同作用下,可以得到尺寸较小、数量较多的硫化锰夹杂物。     

120t转炉-LF-VD-CC流程生产GCr15轴承钢的夹杂物

对120 t转炉-LF-VD-CC流程生产的GCr15轴承钢夹杂物进行了金相显微镜观察评级、电子探针观察分析和电解夹杂分析。结果显示：A类夹杂0.5～1.5级,B类夹杂0.5～1.5级,C类夹杂0级,D类夹杂不大于0.5级,可充分满足GB/T 18254—2002标准的规定;其氧化夹杂物总质量分数平均值为0.00370%,相比采用Al脱氧电炉冶炼的GCr15轴承钢明显降低;夹杂物类型主要有条状硫化锰、链状氧化铝、纺锤状硫化锰包覆粒状氧化铝、粒状铝酸钙、粒状硫化钙包覆铝酸钙、粒状镁铝尖晶石、粒状硫化钙包覆镁铝尖晶石、方块状氮（碳）化钛等。     

添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的组织与性能

针对添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢,采用扫描电镜、透射电镜、洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机进行组织观察和和力学性能测定,并分析试验钢显微组织和力学性能的关系。结果表明：添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢铸态组织为粒状贝氏体,且存在较高密度位错;稀土含量为0.0092%的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢硬度达到32.11 HRC,抗拉强度为1128.48 MPa,冲击吸收能量(-40 ℃)为9.887 J。高密度位错能提高试验钢的硬度,但不利于塑性的改善;贝氏体组织中的(M/A)岛对于硬度和强度的提高有利,但会降低韧性;添加稀土元素使夹杂物变质,有助于改善韧性。     

稀土元素对9Cr2Mo冷轧辊钢组织和性能的影响

制备了不加稀土及稀土元素含量(质量分数,下同)为0.1%的9Cr2Mo冷轧辊钢,进行了金相夹杂物形貌分析,抗拉强度和抗回火性能检测,在MM-200型环/块磨损机上进行了磨损试验,根据磨损表面形貌分析了磨损机理.讨论了稀土元素对9Cr2Mo钢奥氏体晶粒长大过程的影响.结果表明,9Cr2Mo冷轧辊钢中添加0.1%的稀土元素后其抗拉强度和抗回火性能及耐磨性明显高于不加稀土元素,磨损机理主要是犁削和疲劳剥落;组织中的硫化物和氧化物夹杂形态由质软的长条状转变为较硬的粒状;加入0.1%的稀土元素时显著细化了该钢的奥氏体晶粒.     

热处理工艺参数对YF45MnV钢夹杂物形态的影响

进行了YF45Mn V钢试样不同加热温度、保温时间及冷却方式的热处理。通过金相显微镜观察和运用硫化物金相定量分析统计的方法,研究了YF45Mn V钢经过热处理后硫化锰夹杂物的变化规律。结果表明:在950~1100℃保温0~2 h,硫化物不同长宽比(L/W)的数量都减小;在950~1250℃保温2 h,随着加热温度升高,试样中硫化锰夹杂物长宽比L/W3的所占的比例越来越多;在1100℃,随着冷却速率的增加(由空冷到水冷),在保温1 h时,纺锤形硫化锰夹杂物(L/W3)数量减少;在保温3 h时,纺锤形硫化锰夹杂物数量增加。     

锰硫比对1215MS易切削钢力学和切削性能的影响

通过理论计算、扫描电子显微镜、三维腐刻技术、拉伸试验和切削试验等方法,探究了锰硫比对1215MS易切削钢中硫化物析出特性,及其对钢的力学性能和切削性能的影响。结果表明：钢中硫化物的吉布斯自由能随着锰硫比的减小而降低,其形核率和尺寸则增大;相比锰硫比较高的试样,锰硫比较低的试样中MnS夹杂物数量更多、尺寸更大,尤其是细系MnS;长条状MnS夹杂物会导致钢材力学性能的各向异性,锰硫比较低的试样中MnS的长宽比较大,导致其强度低于锰硫比较高的试样;低锰硫比和高锰硫比试样的断裂方式分别为准解理断裂和韧性断裂;低锰硫比试样相比高锰硫比试样具有更好的表面光洁度和切削性能。     

显微组织和夹杂物对12Cr2AlMoV钢抗硫化物应力腐蚀开裂的影响

作者研究了钢中显徽组织、流含量及夹杂物对低合金钢12Cr2AlMoV抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)性能的影响。 结果表明,12Cr2AlMoV钢的抗SSCC的能力随着微显组织的变化而变化。在相同温度下处理的正火回火索氏体加铁素体组织抗SSCC能力比淬火回火的索氏体组织好。特定的硬度规定并不能保证良好的抗SSCC性能,其性能主要取决于显微组织。显微组织和钢中的氢扩散系数D有着较密切的联系。钢中硫含量和夹杂物的增加,可使钢的抗硫性能下降。除硫化锰夹杂外,其它脆性夹杂物也可诱发氢致开裂从而引起SSCC。     

稀土Ce对T91耐热钢组织及力学性能的影响

对不同稀土Ce加入量的T91耐热钢进行室温拉伸和冲击性能测试,采用SEM和EDS进行组织观察和断口研究。结果表明,加入稀土Ce能细化晶粒,改变钢中夹杂物的形貌和大小,从而有效改善T91钢的强度与韧性;韧窝中形成的细小球状稀土硫氧化物夹杂是力学性能转变的主要原因;稀土对改善室温冲击性能作用显著,稀土Ce含量在0.0020%时,试样室温冲击性能最佳。     

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 在RH真空处理后喂入钡镁锆钙复合包芯线对28Cr2Mo钢进行了夹杂物变性处理,发现夹杂物由片层状MnS夹杂变为颗粒状含有Ca、Mg、Zr的复合硫化物夹杂,夹杂物大小减小,分布形态由原长链状分布变为弥散分布。钢板横向冲击韧性大大提高,各向异性得到较大改善。     

稀土金属在钢中的应用

一、稀土元素对钢性能的影响二、稀土在钢中的基本作用2.1稀土的净化作用及对夹杂物形态的影响(1)稀土的脱氧作用(2)稀土金属的脱硫作用及对硫化物形态的控制作用(3)稀土的其他净化作用及对其他夹杂物形态的影响2.2稀土的合金化作用及其与间隙原子的交互作用三、稀土的加入方法四、关于稀土钢浇注结瘤问题     

A REVIEW ON THE BEHAVIOR OF THE ADDITION OF RARE-EARTH IN STEEL

一、稀土元素对钢性能的影响 二、稀土在钢中的基本作用 2.1 稀土的净化作用及对夹杂物形态的影响 (1) 稀土的脱氧作用 (2) 稀土金属的脱硫作用及对硫化物形态的控制作用 (3) 稀土的其他净化作用及对其他夹杂物形态的影响 2.2 稀土的合金化作用及其与间隙原子的交互怍用 三、稀土的加入方法 四、关于稀土钢浇注结瘤问题     

稀土金属在钢中的应用

一、稀土元素对钢性能的影响二、稀土在钢中的基本作用 2.1 稀土的净化作用及对夹杂物形态的影响 (1) 稀土的脱氧作用 (2) 稀土金属的脱硫作用及对硫化物形态的控制作用 (3) 稀土的其他净化作用及对其他夹杂物形态的影响 2.2 稀土的合金化作用及其与间隙原子的交互怍用三、稀土的加入方法四、关于稀土钢浇注结瘤问题     

EFFECT OF RARE EARTH ADDITIONS ON OVERHEATING OF Cr-Ni-Mo STEELS

本文研究了几种Cr-Ni-Mo钢的过热特征,提出把断口表面出现延性沿晶小平面作为过热的判据。在高的奥氏体化温度下,某种第二相粒子可以固溶,随后在冷却过程中沿高温奥氏体晶界重新析出,因而产生各种过热现象。MnS粒子的重新析出使普通硫含量的Cr-Ni-Mo钢发生沿晶延性破断,而AlN或VC粒子在高温奥氏体晶界的重新析出也能使低硫的Cr-Ni-Mo钢过热。稀土元素对几种Cr-Ni-Mo钢的过热都有抑制作用。当RE/S达到临界比值(约为4)时,不仅使MnS夹杂物完全转变成稀土硫化物和稀土硫氧化物,而且使高温奥氏体晶粒显著细化,改善韧性。如果RE/S比值远大于4,多余的稀土元素还可能与C,N原子发生交互作用。