氧化时间及铬含量对Fe-Cr钢高温氧化行为的影响

为了测定不同氧化时间以及铬含量对高温条件下钢材表面氧化铁皮组织和厚度的影响,将Fe-5Cr钢与Fe-10Cr钢在1000℃空气条件下氧化60～180 min,采用增重法绘制其氧化动力学曲线,并利用光学显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对氧化铁皮的断面形貌和物相进行研究.结果表明,两试验钢氧化初期为气-固反应,中后期为气...     

一种钴基耐磨材料的高温氧化行为研究

研究了NbC颗粒增强钴基耐磨材料在950～1050℃空气中的氧化行为。合金在950℃下属于抗氧化级,1000℃下属于次抗氧化级,1050℃下属于弱抗氧化级,氧化动力学曲线基本符合抛物线规律。合金表面形成由CoCr₂O₄、CoNb₂O₆、Cr₂O₃和Al₂O₃组成的混合氧化物层,基体中块状NbC的优先原位氧化行为造成氧化层厚度不均匀且疏松多孔。经过1050℃,100 h氧化后,氧化层下方基体中形成贫Cr层,导致氧化皮剥落后无法重新形成具有保护作用的连续氧化膜。     

新型镍基高温合金950℃氧化行为的研究

利用静态增重法研究新型镍基高温合金950℃氧化动力学,氧化增重分段遵循抛物线规律.并且通过XRD、SEM和EDX等观察和分析.结果表明,新型镍基高温合金氧化膜的组成主要以Cr2O3为主,并且含有(Co,Ni)Cr2 O4,Al2O3及TiO2,在氧化过程中,发生了内氧化.     

铸造镍基高温合金K35的高温氧化行为

测定了铸造镍基高温合金K35在850-1000℃温度范围内的氧化动力学曲线;并计算出其氧化激活能Qp1=274kJ／mol,Qp2=315kJ／mo1．其氧化动力学曲线都符合抛物线规律．900℃以下,K35合金属于完全抗氧化级;900-1000℃为抗氧化级．X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,K35合金的氧化膜分为3个区域：外层是性质疏松的Ti及Cr氧化物混合层,并含有少量尖晶石Nicr2O4与NiAl2O4;中间层是性质致密的Cr2O3氧化层;内层(过渡层)是A12O3．     

新型镍基高温合金的高温氧化行为研究

利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究了GH4700镍基高温合金在空气环境下的高温氧化行为。结果表明:合金在800~900℃下的氧化动力学符合抛物线规律,氧化膜的生长受氧在氧化膜的扩散控制;氧化100 h后形成的氧化膜由3层组成,Nb的存在能有效提高合金的抗氧化性能。     

铸造镍基高温合金K447的高温氧化行为

用静态增重法测定了铸造镍基高温合金K447在700℃～950℃空气中的恒温氧化行为,其氧化动力学符合抛物线规律.在900℃以下为完全抗氧化级,在900℃～950℃为抗氧化级.X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,K447氧化膜分为3层：外层是疏松的Cr2O3和TiO2的混合物,并含有少量的NiO及NiCr2O4尖晶石;中间层是Cr2O3;内氧化物层是Al2O3,并含有少量TiN.     

铁基高温金恒温氧化行为研究

采用OM,XRD及SEM/EDX研究了铁基高温合金GH 1140的高温静态空气氧化行为,得到了该合金的氧化动力学曲线、氧化膜形貌及其相组成,评价了合金的抗氧化性能并分析了其氧化机理.结果表明:铁基高温合金GH1140在750～900℃时氧化动力学遵循抛物线规律,无氧化膜剥落;在950℃氧化时氧化动力学近似遵从直线规律,且有少量氧化膜剥落;合金氧化过程中有内氧化现象发生,生成的氧化膜以Cr2O3为主;该合金可满足850℃以下高温使用要求.     

3种锆合金的高温氧化行为

对Zr-A和Zr-B锆合金在700-1200℃的O_2中进行了等温氧化实验,观察了合金的氧化动力学行为和基体微观结构演变,并与低Sn的Zr-4合金作了对比.结果表明,700—1200℃氧化时,3种锆合金的动力学曲线基本服从抛物线规律,Zr-B合金在700℃氧化1200 s后速率出现转折;800℃时Zr-A和Zr-B合金的氧化速率出现转折;1000℃时3种合金动力学曲线由抛物线变为近似直线;1100℃以上氧化时,动力学曲线呈抛物线规律,未出现转折.在1100℃以上氧化时,合金成分对3种合金的高温氧化性能影响甚微.依据氧化增重数据得到了3种合金在700—1200℃氧化反应的抛物线速率常数K_p的表达式.     

Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料的高温氧化行为

以Ni、Cr、Mo、Cu为原料,采用活化反应烧结制备Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料,采用静态增重法测定其氧化动力学性能,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、能谱仪(EDS)、孔径测试仪等分析手段表征了Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料在600～800℃的表面氧化膜组成、结构和形貌等氧化行为。结果表明：多孔材料的氧化动力学近似抛物线演变规律,在800℃氧化20 h后,最大孔径从13.32μm下降到9.52μm,透气率从97.8 m³/(m²·kPa·h)下降到81.3 m³/(m²·kPa·h),多孔材料的透气度仅下降了16.8%。重点探讨了Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料在高温条件下的氧化机理,多孔材料表面以Cr₂O₃、NiO薄膜为主。经氧化动力学计算,多孔材料的活化能为152.18 kJ/mol。     

典型耐热镍基合金抗高温氧化行为研究

通过高温循环氧化实验,研究了3种镍基合金在1095和1150℃的高温抗氧化行为,并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了氧化膜表面形貌、氧化膜厚度及成分。结果表明:BSTMUF601合金的抗氧化性能优于Inconel601合金和Incoloy800H合金,Incoloy800H合金抗氧化性能最差。1095℃下合金的氧化动力学曲线呈抛物线规律,1150℃下Incoloy800H合金抗氧化性显著降低,试样氧化极为严重,温度低于1150℃时合金均体现出良好的抗高温氧化能力。BSTMUF601和Inconel601合金氧化后表面生成一层致密的氧化膜,经分析主要是Cr和Al的氧化物,且氧化膜外层以Cr的氧化物为主,氧化膜厚度接近50μm,Incoloy800H合金表面氧化层中以Fe的不同结构氧化产物为主。     

高碳钢盘条脆断原因分析

用金相法分析了高碳钢盘条脆断机理.结果表明,高碳钢盘条脆断主要因运输过程中的碰撞和磨擦,使盘条表面发生马氏体相变,使盘条脆断.提出了相应的防范措施.     

300M钢的高温氧化行为

研究了300M钢在700～1200℃高温下的氧化行为,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等手段观察分析了氧化层的表面形貌、微观组织结构成分,并结合氧化动力学曲线,分析了300M钢在700～1200℃高温氧化的氧化机理。研究结果表明,300M钢在700～1200℃的氧化遵循抛物线规律。高温条件下其氧化皮为典型的3层结构,即内氧化层、中间氧化层及外氧化层,中间氧化层又分为多孔层和疏松层。当氧化温度为1200℃时,Fe O层晶粒内部的合金化元素Si、Cr等快速聚集并形成粗大的氧化物,此时Fe O层完全失去抗氧化作用,氧化速率急剧加快。     

Notch toughness in hot-rolled low carbon steel wire rod

Charpy V-notch toughness has been investigated in four hot-rolled, low carbon steels with different grain sizes and carbon contents between 0.019 and 0.057%. The raw material was wire rod designed for drawing and possible subsequent cold heading operations and manufactured from continuous cast billets. In this study, the influence of microstructure, mechanical properties, and alloying elements on the ductile-brittle transition behavior has been assessed. A particular emphasis has been given to the influence of boron with contents up to 0.0097%. As a result, transition temperatures between −29 and +50°C explicated by the material properties have been obtained. The examination also shows that the transition temperature raises with circa 0.5°C for each added ppm boron most likely as a consequence of an enlargement of the ferrite grain size and the reduction of yield and tensile strength. The highest upper shelf energy and lowest transition temperature can be observed in a steel without boron additions and with maximum contents of carbon, silicon, and manganese.     

低碳钢线材表面红锈问题研究

针对低碳钢盘条表面易产生红锈的问题,以低碳冷镦钢SWRCH22A为例,分析了其盘条表面红锈的产生机理,测定了不同红锈状态下氧化铁皮成分组成;通过不同控轧控冷工艺参数的设定,研究了加热、控轧控冷工艺参数对红锈级别的影响。结果表明,通过降低钢坯加热温度至1 050 ℃及以下、提高吐丝温度至920～940 ℃、减少在线冷却水量,轧后盘条空冷至室温(冷速平均达5.5 ℃/s)等措施,可有效降低红锈级别。     

一种含铝奥氏体不锈钢的高温氧化行为

采用称量法研究了新型Cr21Ni35NbAl合金分别在700 ℃、800 ℃和900 ℃空气中的静态氧化行为,并绘制其高温氧化动力学质量增加曲线。结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）对高温氧化膜层的形貌及结构进行表征。结果表明：新合金的高温氧化动力学质量增加曲线遵循抛物线规律,700 ℃氧化膜主要为(Fe0.6Cr0.4)2O3和少量Al2O3;800 ℃氧化膜较为复杂,主要为Al2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3和少量Fe(Cr, Al)2O4;900 ℃时氧化膜主要为Al2O3和少量(Al0.9Cr0.1)2O3。     

高碳钢82B线材的质量改进

为了解决用连铸坯直接轧制的大规格高碳线材易脆断,性能偏低问题,进行了试验研究,通过成分分析,金相组织检验,硬度测试等方式,分析了影响线材质量的原因,并在生产中采取了相应措施,使武钢率先采用连铸坯一火成材工艺生产大规格Φ12．5mm82B线材获得成功。     

H82B钢盘条冬季控冷工艺

冬季低温脆断是高碳钢盘条的普遍问题,对盘条及下游客户拉丝生产造成了严重影响。使用传统斯太尔摩控冷工艺生产的H82B钢盘条常常因心部马氏体、网状渗碳体超标及塑性不达标造成判次,这种现象在冬季尤为明显。通过改进斯太尔摩线控冷工艺等措施,明显改善了盘条的金相组织和力学性能,缩短了冬季自然时效时间,减少了冬季脆断现象。最后阐述了优化控冷工艺的原理。     

轧制工艺对高碳钢线材性能影响的研究

研究了高碳钢线材轧制过程中终轧温度、吐丝温度和冷却速度对线材性能的影响,并采用数值优化方法建立了性能预测模型,其结果表明,模型计算精度较高。     

含铝奥氏体耐热钢的高温氧化性能

以Fe-18Cr-30Ni为基础,添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900 ℃下空气中的氧化行为,绘制了氧化动力学质量增加曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明,1～3号钢在900 ℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜,合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为 Al2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4;1号钢氧化过程中还形成了富（Cr, Fe）的混合氧化物,降低了Al2O3氧化膜的连续性;4号钢900 ℃并没有形成致密的Al2O3内层氧化膜,生成的复合氧化膜由内到外依次为 (Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4。