冷却速度对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学工作站、中性盐雾试验等手段研究了3种不同冷却速度(5℃/s、10℃/s和20℃/s)对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响.结果表明:热浸镀获得锌铝镁镀层截面组织由块状富Zn相、Zn-MgZn2二元共晶相和细小的Zn-MgZn2-Al三元共晶相组成;随着冷速的提升,锌铝镁镀层表...     

锌铝镁镀层表面黑点耐蚀性能的试验研究

采用中性盐雾试验对锌铝镁镀层表面黑点样品、锌铝镁镀层表面正常样品以及纯锌镀层样品的耐蚀性进行了对比测试,锌铝镁镀层表面黑点样品和锌铝镁镀层表面正常样品经2000 h及4000 h的中性盐雾腐蚀试验后在镀层表面均未出现红锈,而纯锌样品在2000 h已经出现明显红锈,到4000 h红锈量明显增多。使用扫描电镜及能谱仪对锌铝镁镀层的黑点部位和正常部位进行了分析,结果表明黑点部位富集了大量细小、富镁的共晶组织,由于这些细小的共晶组织与正常部位的条片状共晶组织对光的反射存在差异,同时富镁的共晶组织容易被空气中的氧气氧化形成黑色的氧化物,由此导致其目视差异呈黑点。盐雾试验结果表明,黑点部位的耐蚀性能并无恶化,锌铝镁镀层的黑点样品与正常样品同样具有较好的耐蚀性能。     

定向凝固Fe-Mn-C-Al系TWIP钢枝晶生长行为的研究

采用定向凝固技术结合光学显微镜对Fe-Mn-C-Al系TWIP钢的枝晶生长行为进行了研究,通过建立不同的数学模型对生长速率为25μm/s、50μm/s、100μm/s定向凝固TWIP钢试样中的一次和二次枝晶臂间距进行了预测,并与实验结果进行了比较,结果发现,在实验速度范围内,实验用钢的凝固组织都为枝晶组织,并且随着抽拉速度的增加,枝晶被明显细化。3种一次枝晶臂间距模型的计算值与实验值的综合误差率分别是22.45%、35.64%、78.49%,其中Hunt模型预测效果最好。3种二次枝晶臂间距模型的计算值与实验值的综合误差率分别是8.27%、19.70%、41.94%,其中Masana Imagumbai模型可以准确的预测SDAS值。     

光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品开发

包钢锌铝镁产线改造后,对光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品进行了开发和试制。开展了锌铝镁产品镀层的组织结构分析、锌铝镁镀层产品的中性盐雾试验以及镀层表面缺陷分析和控制研究。分析结果表明包钢锌铝镁镀层产品其镀层组织是由富Zn相、Zn/MgZn₂/Al三元共晶相和Zn/MgZn₂二元共晶相构成,Al、Mg元素在镀层中均匀分布;中性盐雾试验表明包钢生产的锌铝镁镀层产品具有良好的耐腐蚀性能、加工成形性能以及切口自愈能力。试制结果表明包钢锌铝镁产线工艺控制稳定,锌铝镁镀层产品实现了稳定批量生产,产品的合格率达到95.33%,成材率达到了97.84%,各项性能均满足技术条件要求。     

表面活性元素对不锈钢钢锭最初凝固组织的影响

使用水冷铜结晶器以10mm/s的速度浇注有表面活性元素Bi、Sn和Te的18—8不锈钢钢锭,并对靠近钢锭表面的横向和纵向显微组织进行了观察。随着表面活性元素量的增加,凝固显微组织变细,快冷的作用增加。在距离未加活性元素的钢锭表面50μm处,一次枝晶臂间距为10μm。冷却速度分别为1×10~2K/s     

高强度二冷对高碳钢小方坯凝固组织和中心碳偏析的影响

试验了250A/5Hz电磁搅拌连铸150 mm×150 mm方坯时二冷比水量对0．64％-0．82％C钢铸坯冷却速度、凝固组织和中心碳偏析的影响。结果表明,当二冷比水量由0．83 L/kg增加至1．55 L/kg时,距铸坯边缘46 mm处的一次枝晶臂间距由380μm降至300μm,平均中心碳偏析指数由1．15降至1．10,同时等轴晶比例由45％降至40％,二次强冷工艺适合于小方坯连铸。     

DSM11合金定向凝固工艺的研究

研究了定向凝固速度对DSM11合金组织结构和性能的影响.结果表明,在获得柱状晶生长的条件下,随凝固速度提高,枝晶间距细化,合金中的γ'相、碳化物和共晶组织细而均匀;当凝固速度为11mm/min时,出现严重的枝晶分叉和不连续现象.凝固速度变化对合金高温持久性能影响显著.凝固速度为7 mm/min时,合金持久性能最高,对应枝晶间距和共晶含量的低谷,伴随着细小枝晶和均匀的显微组织.     

冷却速率对60Cr13马氏体不锈钢微观组织影响规律

采用激光共聚焦显微镜对60Cr13马氏体不锈钢进行冷却速率为5～60℃/min的凝固试验，并使用金相显微镜对二次枝晶间距、碳化物析出形态进行观察，采用图像处理软件对共晶莱氏体的面积比进行测量。结果表明，与Thermo-Calc计算的热力学平衡状态不同，凝固过程中并未发现液相中析出铁素体相及随后铁素体相与液相形成奥氏体相的包晶反应，而是直接从液相析出奥氏体相，在奥氏体逐渐长大的同时排出富溶质液相，在凝固未期，富溶质液相发生共晶转变，形成莱氏体；二次枝晶间距与冷却速率存在y=402x^-0.58关系。另外，随冷却速率的提高，共晶莱氏体的尺寸逐渐减小，数量逐渐增加，整体面积占比逐渐减小。     

变形后DX53D+AS铝硅镀层板耐蚀性与涂装性能研究

采用高温烘烤和中性盐雾表征变形后DX53D+AS耐蚀性的变化,通过磷化电泳和喷涂工艺研究变形后DX53D+AS涂装性能的变化。耐蚀性结果表明,变形量越大,出红锈的时间越短,耐蚀性越差;变形时润滑条件越好,相同时间内红锈的范围越小;变形对抗高温氧化性影响不大。涂装试验结果表明,铝硅镀层的板材在变形后有利于磷化和涂装工艺,变形试样的涂装性能均优于平板。     

304奥氏体不锈钢亚快速凝固组织演化和形成机理

通过感应炉熔化的304钢(/%:0.053C、0.55Si、1.50Mn、0.030P、0.002S、17.02Cr、8.01 Ni、0.50Cu、0.08Mo)直接浇铸在水冷铜模上得到厚7 mm直径25 mm的圆形试样,研究了Cr、当量/Ni当量和1.5～1 000℃/s的冷却速率对奥氏体不锈钢铸态凝固组织形态和分布的影响。结果表明,随冷却速率增加至75～90℃/s,该钢的凝固模式由FA(铁素体-奥氏体)模式向AF(奥氏体-铁素体)模式转变,初生相由枝晶铁素体转变成枝晶奥氏体,但冷却为～1 000℃/s时,观察到块状铁素体组织,并且枝晶状奥氏体转变成胞状奥氏体。     

热处理对AlCrFeNiTi高熵合金组织和硬度的影响

在氩气保护下用真空电弧炉制备了AlCrFeNiTi高熵合金,采用X射线衍射仪、金相显微镜和维氏硬度计等研究了加热温度、保温时间和冷却方式对AlCrFeNiTi高熵合金组织和硬度的影响。结果表明,铸态AlCrFeNiTi高熵合金由两个体心立方结构固溶体构成,形成了由枝晶、枝晶间和α+β共晶组织组成的典型高熵合金枝晶组织。随着加热温度的升高,合金枝晶相先粗化,当温度升至900℃时再细化;随着保温时间增加和冷却速度减慢,枝晶组织和共晶组织均粗化,而合金硬度呈上升趋势。合金经过热处理后的硬度取决于枝晶相含量和形貌,在高速冷却方式下残余内应力对合金的硬度也起关键作用。     

6005A铝合金均匀化热处理后的冷却工艺对其组织和性能的影响

采用DSC、金相显微组织、电导率等测试分析手段,研究了6005A铸锭均匀化热处理后不同的冷却工艺对其组织和性能的影响。结果表明:铸态合金中存在非平衡共晶相,合金成分分布不均匀,组织呈枝晶状;采用合适的均热工艺进行均匀化热处理后,非平衡共晶组织消失,枝晶偏析消除,成分分布均匀,最佳均匀化制度为560℃/8h。而铸锭的电导率随着均匀化热处理后冷却速度的增加逐渐降低。     

相变区控制冷却速度对60Si2MnA钢线材组织的影响

通过热模拟机 Gleeble- 15 0 0对控制冷却过程的模拟 ,研究了相变区冷速对 6 0 Si2 Mn A弹簧钢的组织结构、珠光体量、珠光体片层间距和平均晶粒尺寸的影响 ,结果表明 ,冷速 v≤ 5℃ / s时 ,组织为珠光体 +铁素体 ;v>5℃ / s时 ,有马氏体产生 ;v=3℃ / s时珠光体量达到 85 % ;珠光体片层间距在 v=9～ 11℃ / s时达到较小值 0 .118～ 0 .133μm;在 v=7℃ / s时 ,平均晶粒尺寸达到较小值 2 6 .1μm。综合考虑 ,终轧温度 95 0℃ ,吐丝温度在 870～ 930℃范围内 ,相转变时冷却速度控制在 5℃ / s,产品性能得到明显改善     

35CrMo模具钢连续冷却过程中的显微组织及硬度分析

通过MMS-200热模拟试验机测定了35CrMo模具钢在不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,检测了显微组织及硬度,同时研究了组织转变和硬度变化规律。结果表明:当冷却速度为0.1~2℃/s时,随着冷却速度加大,显微组织由P+F转变为P+F+B,组织中P和F含量减少,B含量增多,硬度从HV250升高至HV388;B组织在冷却速度大于0.4℃/s时开始出现;当冷却速度为2~15℃/s时,显微组织由B+M转变为M,硬度由HV389升高至HV598。     

凝固组织对GCr15轴承钢220 mm×260 mm连铸坯中心偏析的影响

铸坯高中心等轴晶率及小的二次枝晶臂间距有利于降低高碳钢M+E-EMS连铸坯中心偏析。通过建立GCr15钢220 mm×260 mm连铸坯耦合有限元-元胞自动机模型(CAFE)及二次枝晶臂间距(SDAS)模型,研究结晶器电磁搅拌、过热度和拉速对中心等轴晶率及二次枝晶臂间距的影响。结果表明,相比于拉速,过热度和结晶器电磁搅拌对其影响明显。随着过热度降低及结晶器电磁搅拌强度增加,铸坯中心等轴晶率增加而二次枝晶臂间距减小,而拉速对凝固终点和中心固相率影响大。工业试验结果表明,采用结晶器与凝固末端电磁搅拌,相比于过热度35℃和拉速0.75 m/min,控制过热度小于25℃且拉速调整为0.8 m/min时,轴承钢GCr15铸坯中心等轴晶率由原27%增加至38%且二次枝晶臂间距细化,中心碳偏析指数由原1.06～1.39降至0.93～1.13。     

锌铝镁钢板表面黑点缺陷原因分析与控制

针对厚镀层锌铝镁产品出现的黑点缺陷,使用光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、能谱、微区XRD对缺陷进行分析。结果表明,黑点位置富含共晶相,这是由于局部缺少凸出的先析出富锌相、共晶组织对光反射的特点以及镁化合物在空气中的氧化,导致其目视为黑色。使用中性盐雾试验对黑点样品及正常样品进行测试,并对其耐蚀机理进行了分析。结合现场工艺,通过优化冷却制度,增加镀层在凝固时的过冷度,抑制共晶相的局部富集,使该问题得到解决。     

锌铝镁钢板表面黑点缺陷原因分析与控制

针对厚镀层锌铝镁产品出现的黑点缺陷,使用光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、能谱、微区XRD对缺陷进行分析。结果表明,黑点位置富含共晶相,这是由于局部缺少凸出的先析出富锌相、共晶组织对光反射的特点以及镁化合物在空气中的氧化,导致其目视为黑色。使用中性盐雾试验对黑点样品及正常样品进行测试,并对其耐蚀机理进行了分析。结合现场工艺,通过优化冷却制度,增加镀层在凝固时的过冷度,抑制共晶相的局部富集,使该问题得到解决。     

高铁用U75V钢轨钢动态CCT曲线

用膨胀法结合显微组织观察及硬度测量方法,得到了U75V钢轨钢动态CCT曲线。结果表明:当冷却速度为0.05~3℃/s时的U75V钢轨钢的显微组织为珠光体组织,而且随着冷却速度的加快珠光体片层间距逐渐减小;冷却速度为5℃/s时主要的显微组织为珠光体组织,但出现少量马氏体组织;当冷却速度为15~50℃/s时的显微组织为马氏体和残余奥氏体组织。随着冷却速度的增大,硬度呈增加趋势。高铁用U75V钢轨钢奥氏体向珠光体开始转变温度不超过700℃,相变结束温度不低于500℃,当冷却速度为2~3℃/s时珠光体片层间距最为细小。     

水冷铜模与砂模铸造M2钢显微组织对比

采用实验室25 kg高频真空感应炉熔炼M2钢,并用水冷铜模和砂模均浇铸为横截面100 mm×50 mm的M2钢铸锭,研究冷却速度对M2钢二次枝晶间距、渗透率、碳化物和晶粒尺寸及分布的影响.研究结果表明:M2钢凝固过程中,快的冷却速度能有效减小二次枝晶间距、渗透率、晶粒和网状碳化物的尺寸,同时可以改善晶粒和网状碳化物的分布和均匀性;砂模和水冷铜模M2钢铸锭的平均二次枝晶间距分别为42.5μm和21.6μm,平均冷却速度为1.06 K·s-1和12.50 K·s-1,平均渗透率分别为0.13μm2和0.035μm2.快的冷却速度能有效减轻中心碳偏析程度,砂模和水冷铜模模铸的M2钢铸锭中心碳化物面积分数分别为0.46和0.30,且其较各自的平均值分别增大38.7%和2.2%;水冷铜模铸锭平均晶粒尺寸（43.1μm）较砂模铸锭的平均晶粒尺寸（72.6μm）减小约40.7%,铸锭中心晶粒尺寸减小43.2%,且水冷铜模铸锭的晶粒尺寸较砂模铸锭均匀.文中获得了M2钢凝固过程中晶粒尺寸与冷却速度的关系式.      

单辊快速凝固法制备Co-Cu-Pb合金颗粒的结构与形成机制

分别以Co_(47.5)Cu_(47.5)Pb_5和Co_(42.5)Cu_(42.5)Pb_(15)三元偏晶合金作为母合金,采用单辊法急冷快速凝固制备Co-Cu-Pb三元难混溶合金颗粒,对颗粒的微观组织结构与尺寸进行观察与分析,并对不同结构颗粒的形成机制进行研究。结果表明:Co-Cu-Pb合金颗粒的直径为70~600μm,得到实心颗粒、空心颗粒及多层壳核结构3种不同结构的颗粒。Co-Cu-Pb合金颗粒发生包晶反应形成富Co(Cu)相的初生枝晶,富Pb相主要富集于枝晶间隙处。随辊面线速度从15 m/s增大到30 m/s,初生Co(Cu)相枝晶发生粗大枝晶→细小等轴晶的转变,合金颗粒的凝固组织显著细化,并且由于液态难混溶合金发生Marangoni运动,形成快速凝固多层壳核结构,最终获得均质化的Co-Cu-Pb合金凝固组织。