加Nb中锰钢晶粒细化机理的研究

用扫描电镜,透射电镜及热力学计算相结合的方法,研究中锰钢晶粒细化机理的结果表明:在中锰钢中加入0.232％Nb和0.048％N,钢中可形成NbN和Nb_2C等化合物,它们可作为非自发结晶核心。这些晶核满足热力学及晶面条件,并在电镜下得到证实,从而使钢的晶粒度由原来的1～2级细化到6～7级,机械性能也大大提高。     

用新的数据处理方法研究中锰钢的加工硬化特性

本文以铸造中锰钢为例,采用最小二乘法,Gauss 消元法和秦九韶法,通过 C_(10)电子计算机,建立了合金元素与加工硬化(HV)之间的函数关系式。结果表明:用此方法处理中锰钢比其它方法精度高,计算快,计算方程式符合实验规律。从回归曲线可知在试验取值范围内,随着 C、N 含量增加,加工硬化性能提高,随着含 Nb 量增加,加工硬化性能先提高,随后又降低。高密度位错和相变马氏体是产生加工硬化的主要原因。     

团球γ+(Fe,Mn)3C/γ自生复合材料强韧与耐磨机制

在研究团球γ (Fe,Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)的力学与耐磨性能的基础上,分析了EAMC的强韧化及耐磨机理.结果表明,高硬度的团球共晶体与韧性奥氏体使EAMC具有优异的强韧性匹配;在低载工况下,共晶体在奥氏体基体的保护下可以有效阻碍亚表层中裂纹的扩展,加工硬化层中的硬度具有负梯度分布特征,从而减小EAMC磨损量;高载工况下共晶体在循环外力的作用下剥落,加重"三体"磨损,故EAMC耐磨性能随着共晶体的体积分数的增加而降低.     

Al-Ti-C体系自蔓延高温合成TiC的形态演变

利用真空自蔓延加热-加压装置,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrum,EDS)等分析测试手段,研究了Al含量、粉末粒度及C/Ti(原子比,下同)对Al-Ti-C体系自蔓延点燃温度、产物相组成及TiC形态的影响。结果表明,Al含量对TiC的尺寸影响最大,随着Al含量由20%(质量分数,下同)增加到50%时,TiC颗粒的尺寸由3～5μm减小到0.7～0.8μm。C粉粒度和C/Ti对TiC的形貌影响最大,当C粉粒度小于75μm或C/Ti≥1时,TiC的形貌为近球形;然而当C粉粒度不小于75μm或C/Ti1时,TiC的形貌为八面体。     

硅对铸态锰钢中碳化物球化的影响

广泛应用的锰系耐磨铸钢(0.9～1.4％C,5.5～14.0％Mn)一般都需水韧处理以后才使用,目的是消除铸态组织中的针、网状碳化物(图1a),因针、网状碳化物使韧性显著下降,难以铸态使用。不经热处理而得到大量弥散分布于奥氏体晶粒内部的团球状碳化物,从而提高锰钢性能,已成为凝固学的重要研究内容之一。     

团球γ+(Fe,Mn)3C/γ钢基自生复合材料的磨损机理及临界载荷确定

利用MPX-2000型主轴盘销式磨损试验机和扫描电子显微镜(SEM)研究了团球γ (Fe，Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)在干摩擦磨损工况下的滑动磨损特征．试验表明，EAMC的磨损过程存在跑合与稳态磨损2个阶段，跑合阶段中主要发生奥氏体基体的强烈塑性变形与流动，稳态磨损阶段中的磨损机制主要为剥层磨损．团球共晶体作为主要的承载物体承受摩擦磨损作用，推迟位错集中区的形成和磨粒在对偶件上的积聚，能有效地减小EAMC磨屑的形成和脱落，降低EAMC的磨损量，提高EAMC向严重磨损转变的，临界载荷．修正了颗粒增强复合材料向严重磨损转变的临界载荷判据，采用该判据所确定的EAMC临界载荷与实验结果吻合．     

团球γ+(Fe,Mn)3C/γ体钢基自生复合材料的组织与性能

采用 Ca- Si合金变质处理钢液 ,通过影响钢液中 C、Mn等合金元素的偏析和相的生成 ,控制钢液凝固组织 ,在铸态下获得团球状共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料 (EAMC) .该材料利用硬质相团球状 γ (Fe,Mn) 3 C共晶体强化高韧性奥氏体基体 ,充分发挥基体、增强相的特性和两者的强韧性耦合 ,获得了优异的力学性能和耐磨性 .试验表明 ,在中、低载干磨损条件下 ,EAMC具有比奥氏体中锰钢优异的耐磨性能 .     

电磁场作用下钢基自生复合材料C、Mn元素偏析及凝固组织

研究了电磁场对团球γ (Fe，Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)中C、Mn元素的偏析及凝固组织的作用．结果表明，电磁场促进C、Mn元素的偏析；电磁场作用后，EAMC组织中的团球共晶体体积分数增加，在奥氏体基体中呈弥散分布；另外，在基体内出现内生的奥氏体晶粒，这是由于电磁搅拌作用下，初生奥氏体晶粒在发展过程中分枝断裂所致．运用电磁场理论与非平衡凝固理论分析了电磁场对EAMC组织影响的机制：电磁场作用的热与搅拌效应可以减小溶质的有效分凝系数keff,为初生奥氏体(γ-Fe)枝晶的充分分枝提供了时空条件以及热力学与动力学条件，有利于团球共晶体的生成与体积分数的增加．