激光诱导击穿光谱原位分析仪和电子探针在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用

CrMo耐磨铸钢是重要的耐磨钢铁材料,凝固过程中的溶质元素偏析是影响CrMo耐磨铸钢组织和性能的重要因素,了解凝固过程中的溶质元素偏析对于CrMo耐磨铸钢的工业化生产具有重要的借鉴意义。宏观偏析和微观偏析是衡量材料偏析程度的两个指标,准确的测量其偏析状况是研究溶质元素偏析的基础。实验以CrMo耐磨铸钢为研究对象,采用激光诱导击穿光谱原位分析仪(LIBSOPA)和电子探针(EPMA)分析钢锭不同部位的宏观偏析和凝固组织中的微观偏析,结果发现,Cr、V和Mn元素在CrMo耐磨铸钢铸锭中宏观偏析程度较小,偏析比接近1,而Mo元素宏观偏析程度较大,其最大宏观偏析比超过1.20;Cr、Mo、V和Mn元素在CrMo钢凝固组织中均存微观偏析,且随着冷却速度的增加,Cr、Mo、V和Mn微观偏析程度也随之增加,其最大微观偏析比分别为1.39、2.63、3.47和1.83。LIBSOPA与EPMA在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用,对全面了解CrMo钢铸锭元素偏析,优化铸造以及后续的热加工工艺具有重要借鉴意义。     

中铬铸铁磨辊成分优化前后的组织与性能

对中铬铸铁复合磨辊的成分进行了优化,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和磨料磨损试验机等,研究了碳化物形态对中铬铸铁复合磨辊抗冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,原材料中的碳化物以M_3C型为主,数量较多且较为粗大,交联成网状;在3万次冲击的高应力磨料磨损下失重率达4.81%,磨损机制主要是裂纹扩展造成材料的剥落,并伴随着一些凿削磨损和显微切削磨损。经过成分优化后,材料中的碳化物形貌以菊花状为主,在3万次冲击的高应力磨料磨损下失重率降低为1.36%,磨损机制以显微切削磨损为主。成分优化后的中铬铸铁复合磨辊的使用寿命显著提高,为发展经济实用的复合中铬铸铁磨辊奠定了良好的基础。     

球墨铸铁的脉冲电流退火处理

采用高压脉冲电源对球墨铸铁进行了固态石墨化退火处理,研究了脉冲电流退火处理下保温温度和升温速度对渗碳体石墨化过程的影响.结果表明:在适当的处理时间、足够高的温度下,即在30s内温度达到1100℃时渗碳体可实现快速石墨化.脉冲电流退火处理下碳原子的快速扩散和石墨的快速长大是渗碳体快速石墨化的主要原因.     

不同冷却速率下低压转子钢30Cr2Ni4MoV的凝固组织

研究了30Cr2Ni4MoV钢在不同冷却速率下的凝固组织,测量统计了其二次枝晶臂间距,并回归拟合得到二次枝晶间距与冷却速率的关系λ2=334.9V-0.34。据此,可以根据二次枝晶臂间距推算大型铸锭中不同部位的冷却速率,有利于认识和控制大型铸件的凝固过程。     

PMO对高速钢枝晶组织及碳化物的影响

脉冲磁致振荡(Pulse Magneto-oscillation,简称PMO)是上海大学先进凝固技术中心原创的凝固均质化技术,该技术成功已应用于多家冶金企业数十种特殊钢生产,在改善铸坯质量方面取得了理想效果。高速工具钢(简称高速钢)作为一种高合金钢,其铸态组织中树枝晶组织及共晶碳化物发达,宏观偏析严重,不仅影响了其质量和性能,同时制约了该类钢种采用连铸工艺生产。为了探究PMO改善高速钢凝固组织的可行性,采用双电源真空感应熔炼装置,研究PMO对其枝晶组织、共晶碳化物的影响。研究结果表明,在PMO作用下,高速钢铸态组织中粗大的柱状晶组织转变为全等轴晶组织,并且共晶碳化物网交汇区及共晶碳化物颗粒平均尺寸大幅度减小,碳化物分布均匀性得到显著改善。PMO对4个钢种的共晶碳化物网交汇处尺寸有明显细化作用,以M2高速钢共晶碳化物网交汇处尺寸细化程度为例,1/8D、1/4D和1/2D(D为铸坯径向直径)处的碳化物交汇处的平均尺寸较未施加PMO处理的铸锭依次减小48.5%、47.1%和43.4%;同时,PMO可以进一步细化共晶碳化物颗粒尺寸,以M2Al高速钢为例,1/8D、1/4D和1/2D处的共晶碳化...     

过热度对60Si2MnA弹簧钢连铸坯凝固组织的影响

通过铸坯凝固组织生长单元的物理模拟方法,研究不同过热度对60Si2MnA弹簧钢铸坯凝固组织及宏观偏析规律的影响。结果表明:试验模拟的铸坯组织的等轴晶比例和晶粒尺寸与数值模拟和实际生产铸坯的组织相近,表明试验模拟可以很好地反映实际铸坯组织。随着浇注温度升高,柱状晶区长度增加,相应的等轴晶区长度降低。同时,凝固过程中有比较严重的碳宏观偏析,初始凝固区表现为负偏析,凝固末端表现为正偏析。过热度越高,凝固末端的正偏析越严重。     

节约型双相不锈钢性能与研究状况

近年来,由于世界矿石资源的紧缺导致原材料价格不断上涨,节约型双相不锈钢以其价格和性能的双重优势逐渐得到广泛应用,尤其在石油化工、造纸、食品、淡水处理等行业成为替代传统的奥氏体不锈钢304L、316L等的理想材料.主要介绍节约型双相不锈钢的合金成分特点,研究状况和目前开发的新钢种及性能;并与其他不锈钢的性能及应用作出对比.其中双相不锈钢2304和LDX2101作为节约型双相不锈钢的主要产品,在工业和建筑行业已得到了广泛应用和认可.     

双相不锈钢的研究与发展

简要介绍了双相不锈钢发展史和近期的发展状况;综述了国内外双相不锈钢组织特征转变(铁素体／奥氏体转变和σ相的形成长大)机制、变形机制,以及合金元素含量对其拉伸性能影响规律的研究;展望双相不锈钢有光明的发展前景,可为社会创造更多的经济效益.     

Al-Cu合金水平单向凝固组织预测及实验观察

使用有限元耦合元胞自动机模型预测水平单向凝固实验中 Al-4.5%Cu(质量分数)合金试样的温度场和微观凝固组织。晶体形核和枝晶生长动力学模型分别采用Rappaz连续形核模型和Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)模型简化形式，基于纯扩散条件，采用 KGT 模型简化公式计算生长参数。结果显示：数值模拟可以较准确地预测柱状晶向等轴晶转变(CET)位置和等轴晶晶粒尺寸，但因模拟未考虑晶核的运动，激冷等轴晶区的模拟有较大偏差。模拟和实验结果都证明过热度显著影响Al-Cu合金的凝固组织，过热度低于20℃条件下可以获得全等轴晶组织，否则会出现柱状晶；过热度50℃以上的试样CET位置几乎不发生变化。