高速钢W4Mo3Cr4VSi中碳化物的析出行为

为了更好地了解高速钢W4Mo3Cr4VSi(4341)中碳化物的析出行为并对其加以控制,提高钢种的使用性能,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及热力学计算软件Thermo-Calc对高速钢W4Mo3Cr4VSi中碳化物的种类、形貌、成分、分布以及析出行为进行了研究。研究发现,高速钢W4Mo3Cr4VSi中主要包含两类碳化物,一类是颗粒状的富钨钼的M6C碳化物,另一类是长条不规则形状的富钒的VC碳化物,两相碳化物均在凝固过程于液相中析出。其中,在VC碳化物的凝固过程中,研究结果显示,最先析出的是VN,当固相质量分数达到78%时,开始只析出VC。对于钢种碳化物的热稳定性,M6C碳化物的稳定性较低,当试样加热到1 150℃保温6 h时即有溶解现象,当试样加热到1 250℃保温6 h时,碳化物不仅有溶解现象,而且有明显的长大现象。VC碳化物热稳定性较高,无论加热到1 150还是1 250℃,其溶解变化均很小。     

胀断连杆用中碳非调质KNF33MAM钢的成分与组织

用非调质钢材料代替调质钢材料来制造发动机胀断连杆,可以省去一道热处理工序,从而利于节能环保,采用胀断技术代替传统的平切技术,有利于提高连杆的装配精度。对胀断连杆用KNF33MAM非调质钢的化学成分、低倍组织、显微组织、非金属夹杂物等方面进行分析,结果可为提高国内材料水平奠定理论基础。     

稀土对H13钢中夹杂物的影响

通过对不同Ce含量的H13钢锻材中夹杂物的解剖,研究了Ce与H13钢中夹杂物的相互作用关系,并结合SEM+EDS和Factsage热力学软件对于Ce的改质过程和改质机理进行了研究和理论计算。结果表明,未加入稀土时,H13钢锻材中夹杂物以Mg Al2O4和Mg Al2O4外包覆富Ti相最外层包覆富Nb相的三层复合结构为主;当锻材中稀土含量为0.004%时,锻材中夹杂物的类型主要以Mg-Al-O与Ce Al O3的混合共生相和共生相外面包覆富Ti相的双层复合结构为主;当锻材中稀土含量为0.034%时,锻材中夹杂物的类型变为Ce2O3、Ce2O2S和富Ti相富Nb相的混合共生相。Ce先将Mg Al2O4改质为Ce Al O3,然后改质为Ce2O3或Ce2O2S。Mg Al2O4和Ce Al O3都能作为富Ti相的异质形核核心,Ce2O3和Ce2O2S对于富Ti相的异质形核具有很好的抑制效果。Ce可以与痕量元素As进行有效的结合,夹杂物存在形式有两种:一种为RE-As-O/S夹杂物;另一种为Ce-As夹杂物在Ce-O或Ce-O-S外表面包裹析出。Factsage对于Ce改质Mg-Al-O系夹杂物的理论计算结果与实验观察结果基本一致。     

含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材夹杂物

 以EAF电炉—LF精炼炉—VD真空精炼炉—LF精炼炉—CC连铸工艺流程生产含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分别对棒材横纵截面的边缘部位、1/2半径处和中心部位的夹杂物进行了检测,综合分析了夹杂物的尺寸、数量、分布以及形貌和成分。结果表明：含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材中的夹杂物主要有单独硫化锰和核心主要是Al2O3和MgO-Al2O3,外围是MnS或者（Ca、Mn）S的氧硫复合夹杂物;从边缘到中心,夹杂物总数递增,氧硫复合夹杂物比例递减;棒材横截面上夹杂物大部分小于2μm,长宽比小于3;棒材纵截面上夹杂物平均长度为11μm,边缘部位夹杂物平均长度较中心部位短3μm,纺锤状夹杂物的比例占30%。     

复合脱氧铁合金粉化研究进展

介绍了国内外关于硅铁及各类复合脱氧铁合金粉化机理的研究情况,其研究大多停留在单一的铁合金品种上,尚未建立系统的复合脱氧铁合金粉化理论。文章从主成分设计、杂质元素含量与成分偏析以及铁合金储藏环境3方面对预防铁合金粉化的技术措施进行了总结,有利于从技术措施角度研究粉化机理。     

微合金化C70S6胀断连杆断裂面掉屑缺陷分析与工艺改进

采用金相显微镜、电子显微镜等分析得出,C70S6钢表面严重脱碳以及内部质量缺陷均会造成连杆胀断掉屑,通过优化Al、V、P含量,钢中铁素体含量由原5.5%～8.6%降至2.7%～4.8%;连铸过热度由≤35℃降至≤30℃,拉速由0.80～0.90 m/min降至0.65～0.75 m/min,末端电磁搅拌电流由200 A提高至300 A;轧制前铸坯涂涂料,加热炉加热时高温段空燃比由0.7～0.8降至0.5～0.6,加热温度提高至1 200～1 250℃;并采用提高轧后冷速等措施后,C70S6钢中心C偏析降为0.99～1.04,表面脱碳层深度≤0.50%d,晶粒度5.5～6.0级,铁素体含量≤5.0%,成功解决了连杆批量掉屑质量问题。     

H13热作模具钢大尺寸析出相特征及生成机制

针对H13钢中大尺寸析出相的存在形式及形成机制进行研究。研究发现,H13钢中大尺寸析出相包含3类——富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类、富Mo- Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C类及硫化锰。富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类大尺寸析出相形状多呈现长条形,尺寸达数十微米,部分依附于硫化锰形核的析出相成类椭圆形;富Mo- Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C析出相无规则形貌,钼、铬原子分数比相差不大,钒原子分数稍低。根据复合大尺寸析出相的结合形式,可以推测出大尺寸析出相的析出顺序。硫化物首先析出,富钒类(V,Mo,Cr,Fe)C相随后,富Mo- Cr类(V,Mo,Cr,Fe)C相则最后析出。结合大尺寸析出相的成分特征,Thermo- calc计算结果与试验结果一致。     

Nb-H13钢中一次碳化物的析出机理和控制

为了得出铌微合金化H13钢中合适的铌元素添加量,以H13钢中的一次碳化物为研究对象,通过实验室冶炼不同铌元素质量分数的H13钢,系统地研究了Nb-H13钢中一次碳化物的析出机理和合适的Nb添加量。结果表明,当H13钢中铌的质量分数小于0.03%时,Nb-H13钢中的一次碳化物主要为富钒相;当H13钢中铌的质量分数达到0.05%时,Nb-H13钢中的一次碳化物主要为富钒相和富铌相。铌微合金化H13钢中铌元素的添加量应小于0.03%。铌质量分数的高低会显著影响FCC相中碳化物的析出顺序,随着铌质量分数的增加,碳化物的析出顺序由首先析出富钒相转变为首先析出富铌相,且富铌相的热稳定性要远高于富钒相。理论计算结果与试验观察结果基本一致,工业试验结果同样论证了本研究的结论。     

含0.029%铌F40MnVS钢连铸坯微米级大颗粒NbC特征及生成机理研究

针对铌微合金化(加0.029%Nb)F40MnVS非调质钢(220 mm×260 mm)连铸坯中含铌相进行研究,结果表明：F40MnVS钢连铸坯中可见较多微米级大颗粒NbC相(/%:80～94Nb, 1.2～7.1V,1.6～17.1Ti)。大颗粒NbC分布在枝晶间,其形貌可呈块状、长条状或与钢基体的共晶形态,部分依附于硫化物存在。在连铸坯边部NbC多在5μm以下,形貌以点状居多;连铸坯中间及心部NbC可达数十微米,多为细长条。这些大颗粒NbC相在热轧材中仍然存在。依据Thermo-Calc计算结果,钢液凝固末期,当固相率达到0.961时,NbC可在元素富集的钢液中析出,其成分存在Ti可能是与先析出的TiN成分互溶的结果;通过将轧前铸坯加热温度提高至1200℃,可明显降低大颗粒NbC的尺寸。