稀土对20MnCrNi2Mo铸钢贝氏体回火过程中(M/A)岛分解的影响

针对未加稀土与添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢,对其粒状贝氏体组织分别进行200℃~600℃各自保温1 h的回火处理,采用QUANTA400环境扫描电镜观察试样经不同温度回火后(M/A)岛的变化,采用D8ADVANCE X射线衍射仪对不同温度回火后试样中残留奥氏体量进行定量测定,分析稀土对回火过程中(M/A)岛分解的影响。结果表明,稀土对20MnCrNi2Mo钢粒状贝氏体回火过程中(M/A)岛的分解具有抑制作用,分析认为主要是固溶于钢中的稀土偏聚于界面处、降低了回火过程中碳原子的扩散速度所致。     

添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢静态CCT曲线的研究

以添加La、Ce混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢为研究对象,采用德国产的L78 RITA淬火热膨胀仪,结合金相观察与硬度分析,测定了其静态CCT曲线,根据测得的CCT曲线,分析并阐明了冷却速度与组织演变、硬度变化的关系。结果表明,试验钢的静态CCT曲线只有贝氏体转变区和马氏体转变区,且贝氏体转变区延伸的范围较宽,其临界冷却速度为4℃/s,淬透性较好,这主要取决于合金元素与固溶稀土的综合作用。研究结果既能够为稀土在耐磨铸钢中应用的理论研究提供有用的实验数据,又能够为生产实践提供参考依据。     

镧镨铈混合稀土金属在Al-Si合金中的作用

本文研究了一种新型的镧镨铈混合稀土对铝硅合金中共晶硅的变质作用和铁相的作用。研究证明 ,镧镨铈混合稀土对 Al- Si合金中共晶硅有着比富铈混合稀土更强的变质能力 ,其残余量在 0 .17%和 0 .2 4%之间即可使硅含量接近 12 %的铝硅二元合金得到良好变质 ;镧镨铈混合稀土有促进 Al- Si合金中针状铁相析出的作用 ,为保证铝硅合金中不出现针状铁相 ,镧镨铈混合稀土的加入量以不超过 0 .45 %为好。     

镧在碳锰纯净钢中合金化作用的研究

应用TEM,SEM和XRD研究碳锰纯净钢中镧的存在形式,分布和合金化行为。研究结果表明,镧在碳锰纯净钢中的存在形态有固溶L a、夹杂物和稀土第二相(L aP,L a-F e-P及L a-F e共晶)。固溶L a在晶界多于晶内,渗碳体中多于铁素体内,并形成合金渗碳体。L a改变珠光体的形态、分布和数量,减小珠光体的片层间距和渗碳体的片厚。适量稀土能降低S和P在晶界的偏析,避免有害的稀土第二相生成。     

水电站用低碳贝氏体钢07MnCrMoVR的组织性能研究

摘要：采用不同的宽展比对水电站用低碳贝氏体钢07MnCrMoVR进行了轧制,对回火前后试验钢的微观组织形貌进行了观察,并对力学性能进行了检验,同时利用EDS能谱分析了回火过程中碳化物析出行为。结果表明：采用较小的宽展比能提高粗轧纵轧阶段的单道次压下率以及变形区系数,有效地破碎奥氏体再结晶晶粒,轧制后获得细小的粒状贝氏体组织,高温回火后析出大量的渗碳体和合金碳化物均匀弥散地分布在贝氏体铁素体基体上。随着回火温度的提高,试验钢强度性能呈现先升高再降低的现象,伸长率和低温冲击韧性持续升高。     

SA508-3 钢平衡相转变的热力学计算和分析

采用Thermo-Calc热力学软件计算了SA508-3钢(％:0．19C、0．01-0．22Si、1．40-1．58Mn、0．65- 0．76Ni、0．50-0．55Mo)的析出相、析出温度和各相的含量,并研究了Si和Mn-Ni-Mo含量对该钢析出相的影响。计算结果表明,SA508-3钢平衡态的析出相主要为合金渗碳体、M7C3及Mo的碳化物。Si含量变化对钢中各相析出温度和析出量无显著影响。随Mo含量降低,钢中脆性相析出减少,但对合金渗碳体析出无显著影响。SA508-3钢最佳回火温度为643-678℃。     

20Cr2Mo2V钢粒状贝氏体的沉淀硬化

本文对20Gr2Mo2V钢粒状贝氏体回火时的沉淀硬化过程进行了电镜观察,并分析了各强化的组织因素。发现在回火过程中,一方面贝氏体铁素体基体中有细小弥散的VC析出,且粗化相当缓慢。与此同时基体固溶含碳量降低。另一方面,“小岛”中的残余奥氏体转变成马氏体而岛中原有马氏体则逐步分解折出M_3C。对粒状贝氏体沉淀硬化效应的半定量估计表明,VC微粒的折出是产生强化的主要原因,“小岛”中残余奥氏体向马氏体的转变也对强化有一定贡献,而基体中含碳量的减少使固溶强化作用有所降低。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定稀土铝中间合金中稀土元素

稀土铝中间合金中稀土含量(质量分数,下同)一般约在0.5%~20%之间,文献中鲜见稀土铝中间合金标样和测定稀土含量大于10%的方法。实验通过选择钐的Lβ1线,镧、铈的Lα线,钇的Kα线,采用纯物质法配制标准溶液解决无标样问题,采用特散比法校正基体效应,对熔片条件以及仪器参数进行优化,建立了一套熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定稀土铝中间合金中镧、铈、钐、钇的方法。实验表明,称样0.2g,用5mL盐酸(1+1)熔样,四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂熔融,稀释比选择1∶30,以4mL溴化铵溶液为脱模剂,控制熔样温度为1050℃,熔样时间为15min,熔样效果较好。实验方法应用于镧铝、铈铝、镧铈铝、钐铝、钇铝5类稀土铝中间合金中稀土元素的测定,测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果基本一致,相对标准偏差(RSD)均在2%以下。方法可用于测定镧铝、铈铝、镧铈铝、钐铝、钇铝5类稀土铝中间合金中含量范围为0.5%~20%的镧、铈、钐、钇。     

低合金马氏体、贝氏体铸钢衬板的应用研究

介绍低合金空冷贝氏体铸钢的成分、组织和性能、热处理工艺对合金钢力学性能的影响。以Si、Mn、Cr为主要合金元素 ,加入少量Mo、V、Ti、B、稀土进行微合金化和变质处理 ,获得了综合性能优良的马氏体 /贝氏体组织。根据试验结果 ,确定耐磨复合衬板工作层材料的最优热处理工艺为 :90 0～ 92 0℃淬火 35 0～ 370℃回火。用于制造磨机衬板 ,使用寿命比高锰钢提高 1.5～ 2 .5倍 ,低合金马氏体、贝氏体铸钢生产工艺简单 ,贵重合金元素加入量少 ,生产成本低 ,应用于水泥和矿山行业 ,可提高磨机设备运转率 ,降低水泥和矿粉加工成本。     

轴承钢的组织与强韧性

本文研究了GCr15轴承钢经碳化物固溶微细球化预处理及固溶贝氏体预处理后,淬火、回火及等温状态下,碳化物细化及马氏体混合组织对断裂韧性及强度的影响。试验结果表明,经固溶贝氏体处理及固溶微细球化预处理并淬火、回火后,可得到碳化物平均颗粒尺寸≤0.5μm的细小碳化物组织,与一般球化退火并淬火、回火组织相比,在相同的淬火温度下具有较高的强度与硬度,但其断裂韧性仍保持不变(或略有所提高);固溶微细球化处理后经一定时间保温的等温淬火,得到马氏体加贝氏体条状基体中分布着细小碳化物的微细混合组织,其断裂韧性及强度均显著提高,具有最佳配合的强韧性,且其第Ⅱ类显微内应力明显减小。扫描电镜观察分析表明,淬火、回火组织的断裂韧性试样,是以晶界断裂为主具有少量韧窝的混合型断口;经等温淬火得到马氏体与贝氏体组织,其断口为穿晶准解理断裂,且具有较高的撕裂棱。     

混合稀土变质高硅铝活塞合金

采用镧铈钇型混合稀土对过共晶Al—24％Si活塞合金进行了变质处理，对其金相组织和力学性能进行了研究。结果表明：与单一稀土铈变质相比较，镧铈钇型混合稀土对该合金具有较好的变质效果，初晶硅的尺寸基本保持在20μm左右，且尖角大多钝化呈团球化状，共晶硅呈短杆状均匀分布；合金经过混合稀土变质后，晶界处产生复杂化合物组织起到了弥散强化作用，使其综合力学性能明显提高，尤其是高温强度的显著提高，已完全满足活塞合金在使用性能上对高温强度的要求。     

WC-TiC-TaC无金属粘结相硬质合金的热压致密化与晶粒生长行为

采用Cr、V掺杂超细WC与TaTiC2型单一相成分WC-36.5TiC-24.5TaC复式碳化物粉末为原料,通过1 700℃、20 MPa热压工艺,制备WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC无金属粘结相硬质合金。采用X射线衍射分析技术研究烧结过程中的物相转变,采用扫描电镜与能谱仪对合金微观组织结构特征进行观察与分析。结果表明,在高温、高压固相烧结过程中,发生了W原子向复式碳化物中的大量固溶、TaTiC2型固溶体向TiWC2型固溶体的物相转变以及固溶体中Ta、Ti原子向WC中的反向固溶。合金固相烧结致密化主要机制为W原子与Ta、Ti原子之间的非平衡体扩散机制以及高温、高压下物质的粘性/塑性流动机制。W原子在固溶体型复式碳化物粘结相中的各向异性溶解-析出会显著削弱晶粒生长抑制剂的功能,导致板状WC晶粒的形成。     

稀土对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响

采用扫描电镜分析,硬度测试和摩擦性能测试等手段,研究了稀土对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明,在低合金耐磨铸钢中添加0.15%稀土,可细化合金铸态组织,增加铸态组织中的铁素体数量,减少珠光体数量,同时可细化热处理后合金的贝氏体组织,使铁素体形态和大小分布均匀,马氏体数量减少。添加稀土后可使铸态合金硬度提高9.4%,摩擦系数由0.136 9减小为0.081 9。     

VCp增强复合耐磨合金在不同Mn含量下的合金元素分布特征

为了研发一种具有更高韧性的VCp增强复合耐磨合金,熔炼具有不同锰含量的两种VCp增强复合耐磨合金,并采用QP热处理工艺,研究不同锰含量、不同碳配分时间对复合耐磨合金中主要合金元素面分布的影响,为该高韧性VCp增强耐磨合金的研发奠定基础。研究结果表明,V和Ti元素是强碳化物形成元素,基本都以碳化物的形式析出,基体中基本没有或很少固溶有V和Ti元素。而Cr、Mo则在碳化物和基体中均存在,一部分以碳化物形式存在,与VC、TiC构成共晶体;一部分固溶在基体中,能提高合金淬透性。而锰元素则主要固溶在基体中,且分布较为均匀;随着锰元素含量增加会出现局部锰元素富集;但是,当碳配分时间增加时,锰元素能在基体中逐渐地均匀分布。本研究为IQP工艺能应用于VCp增强的复合耐磨合金提供了理论依据。     

回火温度对Mo-V-Ti钢组织与性能的影响

为了研究回火温度、析出相对含Mo-V-Ti钢组织与性能的影响,试验采用550 mm轧机对含Mo-V-Ti钢轧制后进行完全淬火,然后在630~710℃不同的温度下进行回火。结果表明,高温回火后,钢的组织由回火索氏体和少量贝氏体组成,组织中发生回复和再结晶,钢的强韧性匹配发生变化。在670℃以下回火时产生的析出相主要为Ti、V和Mo复合的碳氮化合物和V、Mo复合的碳氮化合物,随着回火温度的提高,产生了新的析出相Fe、Mn和Mo及V合金渗碳体,析出相对钢的强韧性有重要影响。     

热处理工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织及性能的影响

为了优化20Cr1Mo1VTiB螺栓钢的热处理工艺,采用SEM、TEM和力学性能测试等手段,研究了热处理工艺对该钢组织及性能的影响。结果表明,20Cr1Mo1VTiB钢热处理态组织为贝氏体,主要强化相为VC与针状M3C相。随着淬火温度的提高,VC逐渐溶解,固溶强化作用增加,室温和高温强度上升、韧性下降。在较低温度下回火,贝氏体板条位错密度高、组织应力大,强度高、韧性差;提高回火温度,VC逐渐长大,基体逐渐发生回复,室温和高温强度降低,韧性显著升高。1 030℃淬火+720℃回火后,20Cr1Mo1VTiB钢体现出良好的强韧性匹配。     

合金工模具钢Fe-M-C淬火马氏体回火的二次硬化研究进展

含W、Mo、V等合金元素的工模具钢Fe-M-C淬火马氏体在500～600℃回火因纳米级简单间隙相M2C和MC碳化物脱溶析出，提高回火马氏体的硬度而出现淬火马氏体回火的二次硬化。当前对淬火马氏体回火二次硬化的研究趋向是利用现代研究方法进一步分析和研究合金马氏体的脱溶贯序，全面得出弥散沉淀物的组成和淬火合金马氏体二次硬化的主体机制，开发出充分利用二次硬化的新型高性能工模具钢。     

正火及高温回火对低合金高强度铸钢组织与性能的影响

针对铸钢材料在恶劣环境(重载、低温等)下具有高强度、良好的低温冲击韧性和焊接性的使用要求,设计了1种低碳(w(C)为0.11%),含Ni、Mo的低合金高强度铸钢,重点研究该铸钢经880℃正火+520~650℃回火后的组织与力学性能。结果表明:实验铸钢经正火+回火处理后,由铸态粗大的亚共析组织转变为细小的铁素体+回火贝氏体,铸钢的综合力学性能显著提高;铁素体+贝氏体的混合组织具有高回火稳定性,与添加的Cr、Mo、V等合金元素有关;少量合金元素V在回火过程中形成弥散的(Ti,V)(C,N)析出相,起到析出强化作用;在580℃回火时,σb=590 MPa,σ0.2=470 MPa,伸长率为26%,断面收缩率为70%,尤其是冲击功AkU(室温)与AkU(40℃)分别达到150 J和110 J,室温及低温冲击断口均存在大量的韧窝和撕裂棱,断裂机制为韧性断裂。可见,实验铸钢表现出良好的综合性能匹配,能满足材料在苛刻条件下的使用要求。     

电渣重熔M42高速钢稀土孕育处理工艺实践

使用稀土对高速钢进行孕育处理可改变高速钢碳化物形貌和提高高速钢热塑性。通过20 t MIF+25 t LF+25 t VD+4 t ESR工艺试验和批量生产结果表明, 采用VD过程在钢中Al 0.12%时加0.1%镧铈混合稀土合金及ESR过程用6%REO₂渣系,M42钢RE含量稳定在0.027%~0.038%,夹杂物形貌和钢的热塑性都得到明显改善。     

微合金成分对低碳贝氏体钢强度的影响

采用不同V、Cr含量,结合Nb、Ti、Mo等微合金化的成分设计,控轧控冷、离线回火工艺生产了30 mm厚度规格的低碳贝氏体钢板,钢板的组织为粒状贝氏体、少量针状铁素体以及少量多边形铁素体,钢板的力学性能满足交货需要.使用透射电镜结合能谱仪分析了钢板的析出相情况,结果表明钢板的析出相主要是Nb、Ti的碳氮化物,析出相含有微乎其微的V,而没有Cr;Nb、Ti通过析出对钢板起到析出强化作用,V、Cr在钢中起固溶强化作用,对强度贡献较小.