电脉冲处理对亚共晶铁碳合金珠光体组织的影响

研究了电脉冲（ECP）处理对亚共晶铁碳合金珠光体组织的影响。结果表明,亚共晶铁碳合金经ECP处理后,促进了石墨的生成,增加了铁素体的形核率,最终导致组织中铁素体相对含量增加,珠光体相对含量相应降低;ECP处理同样增加了共析转变的有效驱动力,且随着输出电压的升高,珠光体内的渗碳体层片逐渐变短、变薄,珠光体的显微硬度逐渐增加。     

电脉冲对亚共晶铁碳合金共析组织的影响

研究了不同输出电压下的电脉冲(ECP)处理对亚共晶铁碳合金共析组织的影响。结果表明,施加电脉冲处理产生焦耳热效应,增加了组织中原子的扩散能力和奥氏体长大的驱动力,促进了奥氏体的长大,加速了渗碳体的分解。电脉冲处理所产生的电子风力,使运动位错数量的增加。位错运动导致的位错塞积,致使渗碳体分解。渗碳体分解使奥氏体中产生浓度起伏,再加上电脉冲处理使相变势垒降低、石墨生成所需的相变驱动力减小,最终导致亚共晶铁碳合金组织中低温莱氏体的数量减少,促进石墨的生成。石墨的生成增加了铁素体的形核率和长大速率,使铁素体含量增加,珠光体含量减少。随着电脉冲输出电压的升高,ECP处理效果越加明显。     

风电球铁材料球墨形成的原理及工艺

阐述了风电球墨铸铁球墨形核、生长原理与孕育、球化处理的关系。石墨的形核分为均匀形核和异质形核,形核物质与石墨的失配度要小于12%是孕育处理和孕育剂选用的理论基础,孕育处理可以有效增加石墨核心数,孕育以邻近浇注为原则,且采用多次孕育法。球墨的生长必须有强烈的过冷以满足球墨缺陷生长的条件,介绍了提高铁液过冷度的主要方法——球化处理法,介绍了球化剂的选择和使用方法。     

孕育剂对铸态可锻铸铁组织及退火工艺的影响

对铸态可锻铸铁的孕育机理及石墨化退火工艺进行了研究.结果表明:微量元素Bi、Sb、B的加入,增加了凝固过程中石墨的形核率,促进珠光体形成,并使石墨化退火过程中共析渗碳体分解速度加快;合理选择铁液成分,并经Bi、Sb孕育及Sb-B和Sb-B-RE复合孕育处理,可获得基体基本为珠光体的铸态可锻铸铁;采用Sb-B-RE和Sb-B复合孕育处理石墨更为细小;复合孕育处理的铸态可锻铸铁经740 ℃保温4 h的石墨化退火处理,可得到铁素体基可锻铸铁;若铸态组织中存在少量莱氏体,应770 ℃保温1 h,以消除渗碳体,再进行740 ℃保温3 h的石墨化退火处理.     

铸铁的SiC孕育预处理

感应电炉熔炼的铁液白口倾向大,铸铁的强度和硬度会增加,但是电炉铁液的形核率减少很多.在电炉中加入预处理剂SiC,对灰铸铁可以促进A型石墨形成,对球墨铸铁可以促进球状石墨形成.对处理蠕墨铸铁也有很好的效果.SiC是质优价廉的硅源、碳源,在冲天炉中应用可以降低使用锈蚀炉料的负面影响.     

孕育硅对可锻铸铁低温快速石墨化的影响

研究了可锻铸铁低温快速石墨化的机理认为,复合孕育处理带入的硅在铁水中形成较显著的浓度起伏,从而改善了形核条件、铸态组织和碳化物形态,加速了共晶渗碳体的分解和珠光体的粒状化,为石墨形核与生长提供了良好条件,因而是实现低温快速石墨化的关键.     

硫和铸铁孕育的关系

硫对石墨的形核和生长,对石墨化和石墨形态,有强烈的影响。研究表明,大部分石墨基底是各种元素的硫化物,大多数硫化物与石墨晶格的失配率小于12％。     

球状石墨的形核与孕育--球墨铸铁基础理论的最新发展(一)

石墨球的形成分两个阶段：形核与生长。虽然形核不影响最终的形状，但它是石墨球形成的重要过程。石墨的形核物质有石墨、硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、金属间化合物及气体。各种物质的形核机制可以不同，但是都必须符合晶格匹配关系（失配度小于6%时，形核能力强），以及满足相互的界面能要求。由于球铁过冷倾向大，所以孕育是球铁生产的必须工序。鉴于硫氧化物是球墨形核的重要组分，特介绍一种新型高效孕育剂，其特点在于孕育剂中含有一定的硫氧非金属物质，可补充球化处理后铁液硫、氧的贫缺。     

关于铸铁孕育机理

为了解释铸铁凝固过程中的石墨形核机理,过去已经提出了几种形核理论.大多数理论都是基于这样一种假设,即石墨的形成是由于在凝固过程中非金属夹杂物作为异质形核核心,而微量元素如Ca、Ba和Sr在形核过程中发挥了重要的作用.     

K/Na-RE复合变质在增碳法生产球铁中的作用

研究了采用增碳工艺法生产球墨铸铁时K／Na-RE复合变质处理的作用。发现：合理使用K／Na-RE复合变质剂能够优化增碳处理工艺，改善铁液质量，显著提高铁液的石墨形核状态，从而增加石墨球的数量，细化石墨球和基体组织。     

球墨铸铁石墨球核心组成及形核机制的研究

通过浇注相同球化剂、不同孕育剂处理的球墨铸铁楔形和激冷试样,采用FE-SEM对石墨球核心的形貌、尺寸、物相组成进行分析,对核心物质与石墨的失配度进行计算.结果表明,石墨球核心形状各异,主要有球形、锥形以及片状.核心的尺寸为0.6～7μm.核心物质主要由硫化物、氧化物、碳化物等组成.石墨球异质核心既有单个核心结构,也有双重和多重核心.大部分核心物质与石墨的失配度6低,可以直接成为石墨形核衬底,但SiO2与石墨失配度高,需要SiC结合才能间接成为石墨形核衬底.     

球墨铸铁低温冲击韧性的研究

研究了球墨铸铁基体组织中珠光体率和石墨数量对其硬度以及低温 (-20℃) 冲击韧性的影响.研究结果表明,随着珠光体率的增加,球墨铸铁硬度增加,但低温冲击韧性下降;对于铸态和正火态球铁,石墨数量对基体硬度和U形缺口低温 (-20℃) 冲击韧性几乎没有影响.对于退火态球铁,随着石墨数量的增加,-20℃冲击韧性值显著增加;当石墨数量达到400个/mm~2时,其U形缺口冲击韧性达29.0 J/cm~2,是铸态的3倍.     

稳恒磁场对马氏体转变的影响

利用自制的磁场热处理设备对中、高碳钢进行了施加磁场与不施加磁场的淬火处理,研究了奥氏体在NaCl溶液中冷却时的组织转变,观察了相变后的组织变化.结果表明,在中、高碳钢发生奥氏体向马氏体转变时,稳恒磁场可使马氏体的形核率增加,提高马氏体的转变开始温度,使相变在更宽的温度区间进行,促进了奥氏体向板条马氏体的转变.     

对压力下结晶形核率的理论计算

本文建立了均质形核条件下压力与温度对形核率影响的数学方程,用此方程计算了Betol压力下结晶的形核数。得出在压力不变条件下,形核率-温度曲线出现一峰值,增加压力此峰值向高温方向移动。对于结晶时体积收缩的晶体物质,在温度不变的条件下,形核率-压力曲线也出现峰值,温度升高此峰值向高压方向移动。     

AN EXPRESSION FOR NUCLEATION RATE OF CRYSTALLIZATION UNDER PRESSURE

本文建立了均质形核条件下压力与温度对形核率影响的数学方程,用此方程计算了Betol压力下结晶的形核数。得出在压力不变条件下,形核率-温度曲线出现一峰值,增加压力此峰值向高温方向移动。对于结晶时体积收缩的晶体物质,在温度不变的条件下,形核率-压力曲线也出现峰值,温度升高此峰值向高压方向移动。     

对准铸态贝氏体铸铁组织的观察和分析

深入观察分析了准铸态贝氏体铸铁中贝氏体组织的形成规律及结构特点,发现：在准铸态工艺下,贝氏体组织除能在母相奥氏体界面上形核外,还可在石墨／奥氏体界面上形核;当贝氏体在片状石墨界面形核时,在石墨端部一般形成上贝氏体,侧面形成下贝氏体;准铸态贝氏体铸铁中的贝氏体亦属无碳化物贝氏体。     

热处理对石墨易切削钢显微组织的影响

通过冷变形和热处理工艺参数的变化研究了45钢显微组织和石墨化程度的变化规律。结果表明,在一定温度区间内石墨化程度随着热处理温度的提高而增加,未经压缩的试样在780℃热处理下石墨化效果明显,继续再升高温度会导致石墨化程度降低;压缩会促进石墨的形核和析出,保温时间不宜过短,温度不宜过低,否则石墨不会长大。     

低碳球铁中球状石墨形核及生长机制的探讨

研究表明，低碳球铁中的球状石墨内部结构为Ｃ轴呈放射状的多晶体，并呈现出明显的年轮状结构，球状石墨球能以“气泡”形核，也能以“球形夹杂物”形核。石墨球的核心应该是球形。     

中碳高硅高铝钢回火过程石墨析出动力学

通过光学显微镜、扫描电镜及石墨粒子生长动力学方程对中碳高硅高铝钢回火过程组织及石墨粒子的析出行为和形核长大机制进行了系统研究。结果表明，中碳高硅高铝钢在680℃回火2、5和8 h后的石墨粒子总密度分别2539、4791和6405个/mm²,对应的石墨粒子平均尺寸分别为1.30、1.80和1.90μm。在680℃回火过程中，石墨粒子主要在铁素体晶界形核，其临界形核尺寸约为0.6 nm,在铁素体中的长大行为遵循Ostwald熟化规律，熟化速率为29.38 nm·s^-1/3。     

Ae3温度以上变形对先共析铁素体相变形核影响的理论分析

应用Pillbox模型研究了低碳钢高温变形对先共析铁素体相变形核率的影响,主要依据稳态形核率方法进行计算.为确定变形储能的数值,探讨了变形参数对变形储能的影响.计算结果表明,热变形使铁素体相变起始温度和最大形核率温度升高、相同温度条件下形核率增加、相变孕育期缩短,如进一步控制铁素体晶粒长大,可以起到促进晶粒细化的作用.