Q345B宽厚板微观组织优化数值模拟

为改善Q345B宽厚板中心偏析缺陷,采用CAFE法对连铸凝固末端的铸坯断面微观组织进行模拟计算,研究钢水过热度和铸坯拉速对凝固组织的影响规律。研究结果表明:适当减小过热度和降低拉速能够提高中心等轴晶率,增加晶粒数,减小晶粒平均半径。当钢水过热度由34℃降低至25℃,拉速由0.68 m/min调整到0.56 m/min后,断面凝固组织中心等轴晶率增加15.1%,晶粒平均半径减小2 135μm,晶粒数增加367.4%,且模拟组织与试验铸坯得到的微观组织形貌基本一致,铸坯中心偏析缺陷也得到有效改善。     

含氮不锈钢凝固模式及显微组织研究

研究了四种不同N含量的18Mn18Cr N不锈钢的凝固模式、显微组织和元素分布.结果表明:N含量影响18Mn18Cr N合金系的凝固模式和显微组织.氮的质量分数由0.07%增加至0.72%时,实验钢的凝固模式由F模式转变为A模式,显微组织由铁素体和奥氏体魏氏两相组织转变为铁素体和奥氏体两相组织以及单相奥氏体组织.N含量影响奥氏体相形貌,随N含量增加,奥氏体由板条状、针状转变为枝晶间和等轴状.枝晶间和等轴状奥氏体晶粒中存在褶皱形貌,且随着氮含量增加,褶皱数量增多.褶皱的产生与凝固过程中奥氏体相内部Fe、Mn、Cr元素的偏析有关,且该凝固偏析被保留至室温组织中.     

水冷铜模与砂模铸造M2钢显微组织对比

采用实验室25 kg高频真空感应炉熔炼M2钢,并用水冷铜模和砂模均浇铸为横截面100 mm×50 mm的M2钢铸锭,研究冷却速度对M2钢二次枝晶间距、渗透率、碳化物和晶粒尺寸及分布的影响.研究结果表明：M2钢凝固过程中,快的冷却速度能有效减小二次枝晶间距、渗透率、晶粒和网状碳化物的尺寸,同时可以改善晶粒和网状碳化物的分布和均匀性；砂模和水冷铜模M2钢铸锭的平均二次枝晶间距分别为42.5μm和21.6μm,平均冷却速度为1.06 K·s-1和12.50 K·s-1,平均渗透率分别为0.13μm2和0.035μm2.快的冷却速度能有效减轻中心碳偏析程度,砂模和水冷铜模模铸的M2钢铸锭中心碳化物面积分数分别为0.46和0.30,且其较各自的平均值分别增大38.7%和2.2%；水冷铜模铸锭平均晶粒尺寸(43.1μm)较砂模铸锭的平均晶粒尺寸(72.6μm)减小约40.7%,铸锭中心晶粒尺寸减小43.2%,且水冷铜模铸锭的晶粒尺寸较砂模铸锭均匀.文中获得了M2钢凝固过程中晶粒尺寸与冷却速度的关系式.     

82A钢凝固过程中TiN夹杂析出热力学和动力学

用热力学和动力学方法研究82A钢液凝固过程元素偏析及其对TiN夹杂析出的影响.热力学分析表明, Ti的偏析比远高于N的偏析比;凝固冷却速度从6 K/min增至600 K/min过程中,凝固冷却速度对Ti、N凝固偏析比影响不大;钢液初始Ti含量降至0.000 2%、初始氮含量为0.002%～0.004%时,在凝固末期仍有TiN夹杂析出.动力学分析表明,随着钢液凝固冷却速度的加快,凝固析出的TiN颗粒尺寸明显变小.     

冷却速度对5Ni钢组织和相变温度的影响

应用Formastor-FⅡ相变膨胀仪测定并研究了5Ni钢的静态CCT曲线,测定了相变临界点A c1与A c3,为制定热处理工艺提供依据.通过万能硬度计及OM,SEM和EPMA分析了冷却速度对5Ni钢硬度、显微组织及微观成分偏析的影响.结果表明:随着冷却速度的增大,试样显微组织由多边形铁素体和珠光体变成贝氏体和马氏体.从CCT曲线上可以看出,淬火热处理时为了避免铁素体和贝氏体相变,临界冷却速度要大于20℃/s;在不同冷速下,Ni元素都存在偏析,这有助于回火时产生逆转奥氏体,进而改善5Ni钢的韧性.     

冷却速度对5Ni钢组织和相变温度的影响

应用Formastor-FⅡ相变膨胀仪测定并研究了5Ni钢的静态CCT曲线,测定了相变临界点Ac1与Ac3,为制定热处理工艺提供依据.通过万能硬度计及OM,SEM和EPMA分析了冷却速度对5Ni钢硬度、显微组织及微观成分偏析的影响.结果表明:随着冷却速度的增大,试样显微组织由多边形铁素体和珠光体变成贝氏体和马氏体.从CCT曲线上可以看出,淬火热处理时为了避免铁素体和贝氏体相变,临界冷却速度要大于20℃/s;在不同冷速下,Ni元素都存在偏析,这有助于回火时产生逆转奥氏体,进而改善5Ni钢的韧性.     

600mm 35CrMo钢立式连铸圆坯宏观组织分析

基于中原特钢股份有限公司立式连铸工艺与CAFE形核理论,建立了Φ600 mm 35CrMo钢立式连铸圆坯传热凝固耦合模型,采用薄片移动边界法对圆坯宏观组织进行数值模拟,分析了钢液浇注过热度和二冷水制度对宏观组织的影响,并在现场进行了Φ600 mm 35CrMo钢圆坯的连铸生产。结果表明:圆坯宏观组织形貌模拟结果与现场低倍组织相一致,过热度为40℃时中心等轴晶率为29.16%。当过热度由30℃升高到50℃时,晶粒数由9 332个减小到7 155个,降低了23.33%;晶粒平均半径由1 302μm增大到1 622μm,增大了24.58%;中心等轴晶率由35.75%减小到21.13%。当冷却强度由弱冷变为强冷时,晶粒数由9 391个减小到7 228个,晶粒平均半径由1 259μm增大到1 576μm,中心等轴晶率由36.05%减小到23.04%。     

冷却速率对高碳铬铁金相组织的影响

采用光学显微镜、X线衍射仪和电子探针分别对随炉冷却、空气冷却和水浴冷却的高碳铬铁金相组织进行研究。研究结果表明:不同冷却速率下获得的高碳铬铁均主要由初生相(Cr,Fe)7C3、共晶相(Cr,Fe)7C3-Cr Fe及石墨相组成;随着冷却速率的提高,初生相晶粒逐渐减小,但其质量分数趋于增大;水冷样品的初生相晶粒垂直于凝固界面生长,而炉冷、空冷样品的初生相晶粒无固定生长方向;非平衡凝固抑制了空冷、水冷过程中包晶相(Cr,Fe)23C6的析出,却促进了共晶相(Cr,Fe)23C6-Cr Fe的形成。炉冷样品的初生相和共晶区中均有片状石墨相析出;而空冷、水冷样品仅共晶区中有片状石墨相析出;随着冷却速率的提高,(Cr,Fe)7C3中Cr和Fe的质量比逐渐减小,而(Cr,Fe)23C6,Cr Fe中Cr和Fe的质量比呈现相反的变化趋势;Si,Mn和Ti等杂质元素在高碳铬铁物相中的掺杂量与冷却速率无明显关系。     

稀土铈对铸态Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢热变形行为的影响

通过热压缩试验研究了Mn18Cr18N和Mn18Cr18N+Ce高氮奥氏体不锈钢在1173–1473 K和0.01–1 s–1下的热变形行为。并通过含Ce夹杂物和Ce元素偏析两个方面分析了Ce元素对合金热变形行为的影响机理。结果表明，添加Ce元素后，大尺寸、有棱角、硬且脆的夹杂物（TiN–Al₂O₃、TiN和Al₂O₃）可被变质为细小弥散的含Ce夹杂物（Ce–Al–O–S和TiN–Ce–Al–O–S）。在凝固过程中，含Ce夹杂物可作为非均匀形核点细化铸态晶粒。在热变形过程中，含Ce夹杂物可以抑制位错运动和晶界迁移，诱导动态再结晶（DRX）形核，避免显微裂纹和孔隙的形成和扩展。此外，在凝固过程中，Ce原子在固液界面前沿富集，导致成分过冷并细化二次枝晶。类似地，在热变形过程中，Ce原子倾向于在DRX晶粒的边界处偏析并抑制晶粒的生长。在含Ce夹杂物和Ce元素偏析的协同作用下，虽然合金的热变形抗力和热变形活化能升高，但更容易发生DRX且DRX晶粒尺寸明显细化，还可以缓解热变形开裂问题。最后，测量了样品的显微硬度。结果表明，与铸态试样相比，热变形试样的显微硬度显著提高，并且随着DRX程度的增加，显微硬度不断降低。此外，Ce元素也可以通过影响铸态组织和热变形组织来影响合金的显微硬度。     

VAR熔炼TiAl铸锭的成分分布及显微偏析

 采用XRD、SEM和化学成分分析等方法,分析了VAR二次熔炼获得的Ti-46Al-2Cr-2Nb铸锭的成分分布、微观组织及显微偏析,研究了其形成的规律。结果表明,沿铸锭径向,Al元素在R/2处质量分数最高,边缘及中心质量分数较低,Cr元素由边缘向中心质量分数逐渐增多,Nb元素从铸锭边缘到中心质量分数逐渐减少;沿铸锭轴向,Al元素自底部到顶部质量分数逐渐降低,Cr元素分布遵循正偏析元素规律,Nb元素偏析规律与Al元素相似。铸锭大部分区域为由α₂+γ片层团及晶界处少量等轴状γ相组成的近全片层组织,在铸锭中心偏上的区域存在由(α₂+γ)片层团组成的全片层结构。铸锭中显微偏析主要存在于片层团交界处,其中Cr元素的显微偏析比较严重。     

纺织品中金属铬残留的测定

用模拟人体体液成分配制的各种浸提液在40℃条件下浸渍、振荡样品,提取液经APDC-MIBK萃取后以原子吸收光谱法测定纤维中游离态的Cr(Ⅲ)/Cr(Ⅵ)残留量,探讨用含铬金属染料或助剂染色的衣物经汗/唾液浸提后痕量铬的定量分析方法与限量控制标准.此方法可用于包括婴幼儿衣物在内的纺织品中不同形态铬残留量的安全测试,对标准溶液其线性关系良好(r>0.999),检测限量(LOD)可达0.05mg/kg,回收率95%～103%,RSD介于1.2%～5.0%.经实际样品测定,结果满意.     

电场对铬污染土壤中六价铬解吸动力学的影响

现行重金属污染土壤电动修复理论体系假设重金属解吸过程不受电场影响,但假设缺乏实验验证;实验采用实际污染场地的铬污染土壤,通过对比电动解吸与柱解吸的动力学曲线,发现电场对Cr(VI)解吸过程影响显著,现行无作用假设不成立;分析认为电场对土壤重金属解吸过程同时存在促进、抑制作用,两者强弱关系受其他因素影响;实验中,电场的抑制作用强于促进作用,使Cr(VI)解吸率下降,且二者的共同作用导致解吸过程稳定性下降。     

铬膜分光镜光学特性的研究

给出了单层金属薄膜分光镜透（反）射率的计算方法，讨论了铬膜分光镜透（反）射率与光波波长、铬膜厚度、入射角度及入射方向之间的关系，同时比较了单层铬膜分光镜和添加介质层后的金属-介质分光镜，发现后者具有更高的能量利用率．讨论结果对铬膜分光镜及其他金属薄膜分光镜的制备和应用具有重要的指导作用．     

Structure and magnetic properties of ZnO:Cr prepared by Cr ion implantation into ZnO crystals

ZnO:Cr layer was prepared by Cr ion implantation into ZnO bulk crystals. The structural, optical, and magnetic properties of the ZnO:Cr layer were studied with X-ray diffraction, photoluminescence, and superconductor quantum interferometer, respectively. The ZnO:Cr layer implanted Cr with a dose of 5 10 16 cm 2 remained wurtzite structure and exhibited near-band-edge photoluminescence at 3.365 eV with full-width at half-maximum of 8.4 meV at 10 K. The magnetic measurement showed that the ferromagnetism changed at room temperature by different Cr concentration. For samples implanted to high doses, remanent magnetization reached 1.805 10 -4 emu/g and coercive field was 244.5 Oe. Hall effect measurement showed a decrease of the resistivity from 251.7 cmto 28.6 cmafter annealing at 800 ℃. The magnetism is interpreted by bound magnetic polarons, which were taken into account of the process that electrons were locally trapped by oxygen vacancies and occupied the orbitals that overlapped with d shell of neighboring Cr ions.     

MgTiO_3: Cr~(3+)晶体中占位的研究

本文用完全对角化方法研究了３ｄ３组态在ＭｇＴｉＯ３：Ｃｒ３＋晶体中的零场分裂参量Ｄ．结果表明：Ｃｒ３＋（１）占位可以解释为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｔｉ４＋Ｔｉ，同时Ｃｒ３＋沿着Ｃ３轴远离向八面体中心移动０．０５±０．０１；Ｃｒ３＋（２）占位为Ｃｒ３＋Ｍｇ－Ｍｇ２＋Ｔｉ，Ｃｒ３＋向八面体中心移动０．０９±０．０１，这与前人用微扰公式得到的结果一致．本文同时还指出Ｃｒ３＋（１）占位的另一种解释，即Ｍｇ２＋Ｍｇ－Ｃｒ３＋Ｔｉ，向八面体中心移动０．０７５±０．０１     

CsCl：Cr和CsBr：Cr的光谱和g因子的理论研究

文用参量化轨道理论和双自旋轨道语系数模型计算了掺Cr^3 的CsBr和CsBr晶体的光谱和顺磁g因子,得到了和实验数据符合很好的结果。     

Fe,Cr及Fe（Cr ）合金磁矩的价电子结构分析

给出了确定单质或二元固溶体原子状态的简单快捷方法,应用该方法可清楚地给出固体中化学键网的分布、键强有关固体的其它特性,如熔点、电导率、磁矩、结合能、强度、韧性等,作为例子,建立了α－Fe,α-Cr和不同Cr含量F(Cr）合金的价电子结构,并对晶格常数和磁矩的实验结果给出了满意的价电子结构分析。     

Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。     

浅谈异形件40Cr钢的焊接

通过对某工件40Cr钢的焊接性分析,提出施焊过程中焊接方法和焊接工艺参数的确定方法,在返修补焊该工件时应采取的工艺方法.     

重金属铬对几种蔬菜生长的影响研究

本实验以油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子为材料,研究了不同Cr3＋浓度及胁迫时间对其发芽率、幼苗株高、根长、干重的影响.试验结果表明：随Cr3＋浓度的增加和胁迫时间的延长,其对幼苗的毒害作用越明显,表现为Cr3＋对玉米幼苗的生长包括株高、根长、鲜重和干重有明显的抑制作用;随着Cr3＋浓度的增加和胁迫时间延长,Cr3＋胁迫对幼苗叶片叶绿素合成具有明显的抑制作用,低浓度的铬对油菜、油麦菜、生菜以及小白菜种子的芽和幼根的生长有刺激作用,高浓度的铬对其表现为抑制作用.