稀土La对5CrNiMo模具钢力学性能的影响

研究了加入稀土La后5CrNiMo钢的强度、硬度、冲击韧性变化;并在相同热处理工艺条件下,与不添加稀土La的5CrNiMo钢进行对比. 结果表明:稀土La加入量在适当的范围内可显著提高钢的强度、硬度和冲击韧性;当稀土La质量分数为0.033%时,5CrNiMo钢可获得最好的综合力学性能.     

稀土和钒在洁净高碳钢凝固过程中的热力学模型

为了给稀土在洁净高碳钢中的作用机理研究提供理论依据,以洁净高碳稀土钢BVRE作为实验对象,结合Brody-Flemings微观偏析模型和平衡常数法,建立耦合热力学模型,通过SEM和能谱分析验证了模型的精确性,分析研究了洁净钢凝固过程中稀土和钒之间的相互作用规律,同时分析了稀土赋存状态的变化规律。结果表明:在BVRE洁净钢凝固过程中,固溶稀土浓度的增加主要有两个阶段:第一阶段是钢中未析出稀土第二相(稀土氮化物和磷化物)时,第二阶段是稀土第二相的析出达到平衡后,第二个阶段的增幅最为明显;钒有利于稀土的固溶,降低REN的析出量和析出温度,碳化钒的析出使得RES的析出量增大,析出温度降低。     

不同稀土、硫含量重轨钢的组织与性能

研究了具有不同稀土、硫含量重轨钢的组织与性能·在低硫重轨钢中,稀土元素具有使硫化物夹杂改性、抑制先共析铁素体析出以及细化NbC析出相等作用·稀土的加入明显改善钢的纵向力学性能,当加入量为0.02%、钢中稀土硫比w(RE)/w(S)=157时,钢的强度、韧性及抗疲劳性能最佳·在高硫重轨钢中,稀土的加入可使硫化物明显改性,但对钢的纵向力学性能影响不明显·当稀土加入量相同时,高硫重轨钢的力学性能明显低于低硫重轨钢,这表明硫含量是影响重轨钢性能的重要因素·     

稀土铈在重轨钢液中行为特性的模型

以重轨钢液为研究对象,建立可以定量描述稀土铈在重轨钢液中行为特性的热力学模型,利用该热力学模型,可以预测在不同洁净度条件下重轨钢液中稀土赋存状态及夹杂物组成的变化规律.结果表明:重轨钢液中初始氧质量分数的增大,有利于稀土氧化物和稀土氧硫化物的析出;钢液中初始硫质量分数的增大,有利于稀土硫化物和稀土氧硫化物的析出;1783 K温度条件下重轨钢液中Ce2O3夹杂析出的必要条件为钢中氧硫的活度比大于等于0.19,Ce2S3夹杂析出的必要条件为钢中氧硫的活度比小于等于0.39,CeS夹杂向Ce2O2S夹杂转变的条件为钢中氧硫的活度比在0.53~0.96之间;随着洁净度的提高,重轨钢液中溶解态稀土的质量...     

含硼微合金钢中硼氮化物形成的热力学分析

应用合金元素在奥氏体中的固溶度积公式,对含硼铝镇静钢,Ti-B和Ti-Nb-V-B系微合金钢中各种析出相的析出关系和析出量及其对奥氏体中固溶硼质量分数的影响进行了热力学分析.结果表明:含硼铝镇静钢中BN的析出优先于Al N的析出,使增加奥氏体稳定性的B的有效质量分数减少;提高含硼钢中的固溶B质量分数的有效方法是加入比B与N的结合力强的Ti;复合微合金钢中Nb,V的质量分数对固溶B的质量分数几乎没有影响,只与钢中加入Ti的质量分数有关,Ti-B和Ti-Nb-V-B系微合金钢中Ti的质量分数最少为钢中N质量分数的3.4~3.8倍.     

原位TiC颗粒弥散强化普碳钢的磨损性能

研究了在磨粒磨损条件和不同载荷的油磨条件下,原位合成TiC弥散强化不同碳含量的普碳钢的磨损性能.结果表明,运用原位合成工艺可以制备出微米级的TiC颗粒弥散强化普碳钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好.加入TiC后,碳质量分数为0.55%和0.8%的普碳钢在油润滑磨损条件下耐磨性得到了很大的提高.当载荷为150 N时,TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢提高了近一个数量级,但随着载荷的加大,TiC颗粒对抗磨损的改善作用减弱.在碳质量分数大于1.0%的高碳钢中,引入TiC对材料性能的改善作用不如含碳量较低的碳钢显著.在以刚玉轮为摩擦副的磨粒磨损条件下,含碳质量分数为0.55%和0.8%的TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢分别提高了大约100%和50%.然而对碳质量分数为1.4%普碳钢,TiC的引入对耐磨损性能没有显著的改善作用.     

稀土尾矿中钙的提取及硫酸钙晶须的制备

本研究采用稀硫酸溶解稀土尾矿,稀土尾矿中难溶的稀土矿物和钙的溶解产物硫酸钙存在于硫酸不溶物中,固液分离后用稀盐酸进一步溶解硫酸不溶物,使固态的硫酸钙溶解在稀盐酸中.尾矿中的稀土富集于盐酸不溶物中,盐酸不溶物中稀土氧化物质量分数为43.60％.采用乙醇结晶的方法制备硫酸钙晶须,确定结晶制备的最佳条件为:室温下,硫酸钙的初始浓度为0.009 mol/L左右,pH为1.0～1.5,溶液与乙醇的体积比为1:2,静置时间为2h.在此最佳条件下,稀土尾矿中钙的回收率大于85％,产品硫酸钙晶须纯度达98％以上,晶须平均直径为1 μm,平均长径比达80.     

稀土对Al-Zn-Mg合金力学性能和应力腐蚀的影响

将0.06%稀土加入到Al-Zn-Mg合金中, 固溶处理后在150 ℃下时效. 在峰时效条件下 , 观察稀土对其力学性能和抗应力腐蚀断裂性能的影响. 结果表明, 稀土的加入使硬度峰值出现的时间提前, 并使硬度峰值、 屈服强度、 抗拉强度、 延伸率和抗应力腐蚀断裂的能力增加. 金相观察和X射线衍射结果表明, 稀土的加入减小了晶粒尺寸, 促进了强化相MgZn₂的析出, 此外稀土还能够明显减少合金中的 氢含量.     

稀土对T91耐热钢动态再结晶行为影响

采用Gleeble-1500热/力模拟试验机进行压缩试验,研究了不同变形条件下微量稀土对T91耐热钢动态再结晶行为的影响.分析绘制了稀土加入前后实验钢的真应力–真应变曲线、再结晶–温度–时间图、再结晶图及功率耗散图,并计算了高温下实验钢的再结晶激活能.在变形温度为850～1100℃,变形速率为0.004～10 s 1变形条件下,变形温度越高和变形速率越低,动态再结晶越容易发生.稀土加入会产生固溶强化,稀土元素与碳原子发生交互作用,且在晶界处或晶界附近偏聚,使变形抗力与峰值应变均增大,再结晶激活能由354.6 kJ.mol 1提高到397.2 kJ.mol 1.另外,稀土会显著推迟再结晶发生时间,扩大再结晶的时间间隔,推迟再结晶动力学过程.     

临界区退火对含磷低硅TRIP钢组织性能的影响

在实验条件下对含磷TRIP(transformation inducedplasticity)钢进行临界区退火研究，主要研究了不同退火条件对实验钢组织和力学性能的影响.通过添加P元素降低钢中的Si含量，可改善表面质量，解决镀锌问题，且P价格低廉，成本降低.结果表明:随等温时间增加，贝氏体含量增加，抗拉强度增加；在两种等温温度下，残余奥氏体量都是呈先增加后降低的趋势，780℃等温时在180s时得到最大的残余奥氏体量22%，800℃等温时在90s时得到最大的残余奥氏体量20%；780℃等温180s时获得最佳力学性能，强塑积达22854MPa·%，P的加入并未引起力学性能损失，各项力学性能优良.     

热处理对新型高速钢W_4Mo_2Cr_4VSi_2RE组织和性能的影响

由于W、Mo、V等元素价格昂贵、资源紧缺,开发高性能低成本高速钢具有重要意义.利用高速钢合金化原理,通过添加高含量Si（2wt%）和RE,开发了新型低合金高速钢W4Mo2Cr4VSi2RE,其合金含量（W＋Mo＋V）比通用型高速钢M2低40%.研究了热处理工艺对该钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,1170℃以下淬火,该钢组织均匀,晶粒度为10级以上 但在1170～1190℃温度区间淬火,容易产生混晶,从而降低其韧性.通过提高坯料退火温度,缩短退火保温时间,发现在1170℃以上淬火可避免混晶.回火工艺研究表明,该钢二次硬化峰值温度为540℃.采用合理的热处理工艺,该钢的硬度、红硬性及冲击韧性可达到M2的水平.     

稀土在低硫16Mn钢中的作用

长条状的MnS夹杂对钢的横向韧塑性极为不利。喷吹Si—Ca或加入RE,通过脱硫和变质硫化物的作用,都可显著地消除其危害。喷吹Si—Ca变质硫化物的程度与钢中Ca/S有关。喷吹Si—Ca后加入少量RE,有利于控制MnS完全变质,此时钢中所需的RE/S可明显低于3。在大幅度脱硫的基础上加入少量RE,是使钢材韧塑性获得稳定大幅度提高的一条有效途径。     

一种优良的超塑性模具钢——高碳铬硅钢

适当降低超高碳钢的含碳量,并加入一定量的铬和硅,可以得到一种具有优良的超塑性能和其它工艺性能的高碳铬硅钢。 同其它超塑性钢相比,这种钢的超塑性形变速率很高(>0.49min~(-1)),这将大大提高超塑性成形的速度;该钢超塑性成形的温度区间达150K以上,这将给超塑性成形的工业化应用带来极大便利;此外,这种钢的超塑性形变抗力低;超塑性组织的制备十分简便;该钢的淬透性和淬硬性都很好,室温力学性能优于9CrSi;等模具钢。因此,这种钢可作为超塑成形的模具钢使用。     

一种耐海水腐蚀型超低碳贝氏体钢的研究

为了开发具有高强度、高韧性和耐海水腐蚀性的海洋工程用钢,考察了含磷超低碳贝氏体钢的组织、力学性能和耐海水腐蚀性.超低碳贝氏体钢中磷的质量分数提高至0.09%时能够产生较强的固溶强化作用,而对室温至-40℃范围内的低温冲击韧性影响不大,这归因于钢中C,B原子在原始奥氏体晶界通过竞争机制抑制了P的偏聚,减弱了P产生的冷脆性...     

履带板用高锰钢强韧化研究

本文根据履带板的失效特征和机理,提出了高锰钢的铬、钼再合金化,稀土、钛变质处理和重结晶热处理工艺综合强韧化方案.经实验证实,综合机械性能显著改善.     

稀土变质ZA43合金的研究

为改善和提高高铝锌合金(ZA43)的力学性能和耐磨性,采用Ce基混合稀土对ZA43合金进行了变质处理,系统研究和探讨了稀土对ZA43合金的力学性能和耐磨损性能的影响规律.研究结果表明:稀土的加入能够显著细化ZA43合金的铸态组织,减小化学成分偏析.随着稀土含量的增加,合金的力学性能和耐磨性得到不同程度的改善,当稀土含量...     

Effect of rare earth and alloying elements on the thermal conductivity of austenitic medium manganese steel

The influence of different contents of Cr, Mo, and rare earth element (RE) additives on the thermal conductivity of austenitic medium manganese steel was studied and discussed. The results show that the addition of Cr in medium manganese steel can improved the ordering of C-Mn atomic clusters, so as to improve the steel's thermal conductivity. However, Cr will lead to precipitation of a great deal of carbides in medium manganese steel when its content is greater than 4wt%. These carbides would aggregate around the grain boundary, and as a result, the thermal conductivity is decreased. By the addition of Mo whose content is about 2wt%, spherical carbides will be formed, thus improving the thermal conductivity of the medium manganese steel. The interaction between rare earth elements and alloying elements will raise both the thermal conductivity and the wear-resisting property of medium manganese steel.     

Influence of flow control devices on metallurgical effects in a large-capacity tundish

The influence of flow control devices on metallurgical effects in a large-capacity tundish has been studied carefully with elements tracing, sampling and theoretical prospecting. The results from the studies are (1) in the continuous casting of clean steel, bad control of tundish operation may deteriorate the cleanliness of steel; (2) the cleanliness of steel is deteriorated mainly at the unsteady state; (3) large amount of macro inclusions come from the top slag and the refractory of tundish; (4) installing dam and weir can improve the cleanliness of steel and lighten the influence of steel fluctuation; and (5) the result of theoretical calculation suggests that the inclusions larger than the critical size of 92.6 μm can be floated out from the tundish bath completely.