钇基稀土对51CrV4弹簧钢组织性能的影响

设计了添加钇基稀土的51CrV4弹簧钢,并借助于单向拉伸试验机,扫描电子显微镜(SEM)以及室温冲击试验机对比分析了钇基稀土对51CrV4弹簧钢组织性能的影响.结果表明,2种弹簧钢的强度和硬度均随回火温度的上升而逐渐下降,而断面收缩率逐渐上升;钇基稀土能明显提高弹簧钢的强度和硬度,尤其是屈服强度,归因于钇基稀土能抑制弹簧钢板条组织特征的形成以及碳化物析出;钇基稀土与弹簧钢中氧、硫形成了细小、均匀分布的稀土氧硫复合夹杂物,可明显改善弹簧钢的冲击韧性.     

钇基稀土对51CrV4弹簧钢夹杂物影响

为改善和控制弹簧钢中夹杂物的尺寸和形态, 以喂丝方式在工厂现场试验添加钇基重稀土处理51CrV4弹簧钢, 经现场取样后, 通过对试样进行大样电解、金相、扫描电镜和能谱等研究分析手段, 观察研究51CrV4弹簧钢铸坯和轧材中典型夹杂物。结果表明:重稀土Y对夹杂物改性明显, 在弹簧钢中添加钇基重稀土后, 显微夹杂物主要以RE₂O₃、RE₂O₂S、RE₂S₃等稀土夹杂物形式存在, 生成的稀土复合夹杂物尺寸在2~4 μm, 并且呈规则球状; 大型夹杂物中检测后并未发现含有稀土元素, 但是大型夹杂物的形态比未加稀土的夹杂物更为圆整和球状, 且大小更为细化.      

钇基稀土对E36钢板显微组织及冲击性能的影响

运用扫描电镜及能谱等分析手段研究了钇基稀土对E36钢中夹杂物的变质作用以及对显微组织和冲击性能的影响.研究表明,钇基稀土改善了E36钢的显微组织,减少了珠光体的片间距和含量.加入钇基稀土后,E36钢的冲击断口由典型的解理断口变为准解理+韧窝型断口,韧窝中细小球状的稀土夹杂是其转变的主要原因.加入少量的钇基稀土显著改善了E36钢的冲击韧性,尤其是低温冲击性能.在-60℃情况下,E36Re钢的纵向冲击功较E36钢提高了33.5%,横向冲击功提高了113.7%.并且,钇基稀土显著改善了E36钢纵横向冲击性能的差异性,未加稀土E36钢的纵、横冲击比均大于1.70,-60℃条件下达到2.77,而E36Re钢的纵、横冲击比为1.51~1.73.      

Ce对A36船板钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和室温拉伸等检测技术研究了A36稀土船板钢的组织与力学性能。结果表明,在钢中添加稀土会细化和均匀组织,使铁素体晶粒明显变小,带状珠光体组织更加弥散地分布在铁素体基体中。稀土元素的加入能改善钢的力学性能,使抗拉强度提高了6%,屈服强度提高了8%,断面收缩率和伸长率均有提高。通过拉伸断口的宏观和微观形貌分析,A36稀土钢的断口呈韧性断裂,断口韧窝明显变深变小,在韧窝底部有球状夹杂物出现,经能谱分析,夹杂物主要是稀土硫氧化物和铝酸盐。     

稀土对LZ50车轴钢组织和性能影响的研究

在实验室中冶炼了添加混合稀土丝的LZ50车轴试验钢,对试验钢进行了冲击性能测试、显微组织、夹杂物形态和冲击断口形貌分析。结果表明,添加适量的稀土可以提高LZ50车轴钢的横向冲击韧性,改善夹杂物形态,细化晶粒,珠光体中渗碳体片由长条片状向短棒状或粒状的形态变化。     

稀土对X80管线钢显微组织和力学性能的影响

应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)研究了铈对X80管线钢显微组织、夹杂物以及力学性能的影响。结果表明,稀土元素改善了X80管线钢显微组织,使铁素体趋于针状铁素体;改变了夹杂物的形貌和大小,使夹杂物球化;加微量稀土元素铈使抗拉强度提高了9%,试样断口韧窝更加均匀,韧窝中出现了细小的稀土复合夹杂物。     

钇基稀土合金对熔敷金属中夹杂物的影响

在C-Cr-Mo-W-V合金系统中加入适量的钇基稀土合金,通过光镜、扫描电镜的观察与统计,发现钇基稀土合金的加入可以明显改变熔敷金属中夹杂物的形貌,使夹杂物发生显著的球化效果;使熔敷金属中0.5μm以下的夹杂物数量明显的增多,而3μm以上的夹杂物明显减少,消除了大于4μm以上的夹杂物;熔敷金属中夹杂物的总量由1.43%降到0.83%.     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

铈对S32550双相不锈钢微观组织及冲击性能的影响

 双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优良性能,多用于船舶、化工、核反应等领域。为了进一步提高S32550双相不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能,采用真空感应炉成功冶炼了S32550双相不锈钢,并研究了有无添加稀土铈对其锻造、轧制后的微观组织、夹杂物形貌及冲击性能的影响。结果表明,添加稀土铈可以细化组织晶粒,使形状分布不均匀的铁素体组织与奥氏体组织均匀化;改善夹杂物形貌分布大小,对有害夹杂MnS进行改质,降低硫含量,使多余硫元素与铈反应形成Ce₂O₂S、Ce₂S₂夹杂弥散分布在钢中;另外,添加稀土铈可以提高S32550双相不锈钢在室温和低温(-40、-20 ℃)下的冲击韧性,在低温下可出现韧窝带,降低冷脆效应对钢材的危害。     

Ce对T91耐热钢夹杂物的变质及冲击韧性的影响

为了降低T91铁素体耐热钢中的夹杂物对性能的影响,采用Ce进行变质处理后进行冲击试验,并采用扫描电镜和能谱观察分析冲击断口和显微组织。实验结果表明,Ce对改变T91耐热钢夹杂物的形貌和大小作用明显,未加稀土的钢的断口是韧性穿晶断裂,加稀土后钢的断口是韧窝断裂。韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是性能转变的主要原因。稀土对T91钢室温冲击性能提高作用显著,0.016%(质量分数)Ce使T91钢室温冲击功由131 J/cm2提高276 J/cm2。     

稀土对60CrVA钢组织和性能的影响

用兴澄特钢生产的φ18 mm 60CrVA圆钢做原料,在25 kg真空感应炉中,进行了三炉添加稀土的试验.对钢的化学成分、气体含量、金相以及硬度、横向韧性、塑性等性能进行检验.稀土改变了钢中夹杂物形态和细化了珠光体片间距,提高了钢的韧性和冲击性能,有利于延长产品的使用寿命.     

混合稀土La-Ce对一种抗冲击防护钢组织与冲击性能的影响

为了研究不同混合稀土含量下一种抗冲击防护钢的冲击性能,对钢在室温和-40℃低温冲击性能进行测试,并对其冲击断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,试验钢中加入混合稀土La-Ce后,改善了回火马氏体组织、细化了奥氏体晶粒,同时,变质了钢中的夹杂物,长条状的MnS夹杂物变质为球状复合稀土夹杂物,夹杂物尺寸由6μm减小到2μm;与不含稀土的试验钢相比,含混合稀土试验钢的室温冲击性能和-40℃低温冲击性能均有所提高,混合稀土La-Ce含量为102×10^-6时,防护钢的室温冲击功增加了24.5%,-40℃低温冲击功增加了17.4%。     

稀土元素铈对精密模具用不锈钢组织性能的影响

为了提高精密模具用不锈钢的性能,在3Cr13马氏体不锈钢中添加质量分数为0.002%的稀土元素铈(Ce),经淬火+回火处理后,采用金相观察、SEM、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了Ce对3Cr13马氏体不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明：Ce能细化淬火+回火后的马氏体组织,使其晶粒大小趋于一致,“白块区”马氏体分布更加均匀,使试验钢屈服强度和抗拉强度提高了100 MPa以上,0℃低温冲击韧性提高了62 J/cm²,HV₁₀硬度值提高了48。同时Ce改变了试验钢低温冲击试样的断口形貌,减少了夹杂物引起的“孔洞”缺陷,阻碍了裂纹的扩展,提高了试验钢的低温冲击韧性。     

轿车螺旋悬挂弹簧用钢的研究开发

从冶金生产工艺、微观组织、拉伸和冲击断裂行为、疲劳断裂机制及弹减抗力等方面对引进轿车中应用较多的螺旋悬挂弹和钢50CrV4进行了研究。研究结果表明，随着回火温度升高，试验钢的强度和硬度降低、塑性和韧性增加；对试验钢断裂行为的分析表明其对应力状态和应变速率敏感，在中温回火后具有较高的抵抗动态变形和断裂的能力；试验钢对表面缺陷和表层硬性夹杂物敏感；中温回火后由于具有细小的微观组织和碳化物，因而具有较好的弹减抗力。通过改进冶金生产工艺、热处理和弹簧加工工艺生产的螺旋悬挂弹簧满足引进轿车的要求，已批量生产。     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

稀土改善430铁素体不锈钢冲击韧性的作用机理

 采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段,研究了微量稀土对430铁素体不锈钢在室温和低温下的横向冲击性能的影响。研究结果表明,稀土夹杂物减缓了裂纹的扩展。加稀土的试样断口为韧性撕裂,不加稀土的试样断口为解理断裂。加微量稀土的试样横向冲击性能比不加稀土的试样大幅度提高,最高提高了5倍。     

稀土对B级船板钢冲击韧性的影响

利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究了不同稀土含量对B级船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,在B级船板钢中加入稀土后,稀土元素La、Ce能够与钢中的As相互作用形成复合相;稀土在钢中起到变质夹杂物的作用,从而提高了钢的低温冲击韧性;在本实验中,稀土的最佳含量为0.019%。