用扫描电子显微镜研究铸铁中的石墨形态

用扫描电子显微镜及光学显微镜来观察各种成分的铸铁三角试样。扫描电镜的试样经过 深腐蚀，因此可以清晰地观察到三角试样因冷却速度不同而获得的各种石墨形态。 研究表明从一种石墨形态到另一种石墨形态是逐渐转变的，而不是由于每一种石墨形态 有独特的结晶核心而引起突然地转变。作者观察到了各种石墨形态之间的转变，其中有从Ａ 型片状到Ｄ型过冷石墨的转变、过冷石墨到珊瑚状（Ｃｏｒａｌ）石墨，珊瑚状石墨到紧密石墨， 紧密石墨到变态球状石墨，以及变态球状石墨（包括碎块状石墨）到球状石墨的转变。 紧密石墨如同片状石墨那样是互相联系的，但是它的结晶特点却与球状石墨相近（沿石 墨晶体的Ｃ轴生长）。作者还观察到球状石墨与碎块状石墨之间的联系，碎块状石墨的碎块 也是互相联系的，并且沿Ｃ轴生长。因此碎块状石墨被认为是一种变态的球状石墨。     

新型工程材料——球状石墨铸钢

球状石墨铸钢是一种新型的工程材料,它是通过对钢水进行特殊的变质处理,在铸态下组织中析出球状石墨,并根据不同的应用对象要求,利用成分调整和工艺因素的控制,获得相应的应用性能。 球墨铸钢的出现,结束了人类必须通过长时间石墨化退火才能获得石墨钢的历史,并为高碳成分的钢开拓了十分广阔的应用新领域。球墨铸钢的强度、耐磨性、抗机械疲     

高硫铁水变质处理新方法

动用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和变质剂,借助吹氩搅拌对高硫(S=0.100％)过共晶铁水进行变质处理。实验在1450℃下进行30～45分钟得到了变质处理过程中铁水化学成分变化的规律和在过共晶铁水条件下试样中石墨形态和RE、CE含量之间的规律。 结果表明在过共晶区当RE％≤(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为蠕虫状。当RE％≥(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为球状。对脱硫反应和稀土氧化还原反应进行了热力学计算和讨论,在实验条件下上述反应在热力学上均成立。     

球墨铸铁石墨形态及其分布对性能的影响研究

采用3种不同球化工艺制备成分相当的球墨铸铁试样,考察不同试样球状石墨形态、分布和性能,利用神经网络计算,建立石墨组织结构与性能的模型,揭示石墨组织结构不同参数对其性能影响的权重比率。研究结果表明3组不同球化工艺球状石墨直径分布均呈近正态分布。传统的QT-CFM工艺,石墨球化率最低,石墨直径较大,分布不均匀,其低温冲击性能差;QT-CWM工艺制备的石墨球硬度和强度有小幅度下降,但其低温冲击韧性有大幅度地提高。QT-TCM工艺石墨结构参数以及性能介于QT-CFM工艺和QT-CWM工艺之间。神经网络计算模型表明:球化率对性能的影响的权重比率最大,其次为石墨球的直径分布和石墨数量,再次为石墨球的平均直径。     

低温石墨化退火对低钼、低镍球墨铸铁组织和力学性能的影响

对含钼0.25%,含镍0.2%~0.8%的球墨铸铁进行低温石墨化退火,测试了其力学性能,并对显微组织和冲击断口进行观察和分析.结果表明:添加少量钼和镍后铸态球墨铸铁中铁素体含量增加,冲击韧度提高50%以上,强度和硬度下降;进行低温石墨化退火后球墨铸铁中珠光体逐渐转变成铁素体,与铸态相比冲击韧度有大幅度提高,冲击吸收功最多增加500%,冲击断口存在较多的撕裂岭和少量韧窝;此外,添加钼和镍后,不同的退火工艺下试样的力学性能参数比较稳定,波动小.     

河南汉代铁器的金相普查

我国古代钢铁技术有重要的发现和独特的体系。考古发掘铁器的金相考察,是认识我国古代钢铁技术的重要手段。本文根据文物保护的要求,改进金相检验方法,对河南出土的302件铁器进行金相普查,其中有279件是汉代铁器。根据普查的结果,对汉代钢铁生产的产品类型、工艺技术和生产流程提出自己的看法;对古代生铁的冶铸、炒钢和锻造、脱碳铸铁和铸铁脱碳钢、展性铸铁及其球墨组织等问题进行初步的探讨。金相普查为深入研究汉代铁器创造了条件。     

真空加热球墨铸铁时球状石墨的解体过程——球化衰退机理的研究

对球墨铸铁在真空下加热时球状石墨的变化过程进行了高温金相观察,发现在球状石墨周围基体熔化之前,圆整度较好的致密石墨球沿晶界或其周围的显微缺陷有少量线型生长,周围形成明显的黑环,而其外形基本保持不变。圆整度较差的松散石墨球则具有较大的线型生长,而且在1000℃左右开始体积也有较大的增长。 当石墨球周边的基体出现液相后,碳原子向熔体的扩散速度激增,石墨立即在熔体中开花,解体。过程进行甚快,在我们的观察条件下仅约三十秒钟。 对试样随炉冷却时石墨的再结晶过程也进行了观察,并进行了常温金相分析。但由于试样表面熔化而使金相磨面产生折皱,从而使对于再结晶过程观察的清晰度产生影响。因此我们用重熔一水淬试验补充了上述观察之不足。 试验结果表明解体的石墨具有多种形态,且大多起因于其周围基体的熔化,由于直接观察到了奥氏体熔化后石墨的解体过程,从而可以推断:大断面球铁中心部分出现畸变石墨的主要原因是由于奥氏体外壳在共晶主平台温度回升时发生重熔而引起的。     

石墨钢的耐磨性及机械性能

石墨钢铸件可采用熔模铸造法在高温陶瓷型中浇注成型。铸件在型中缓冷时,大于共析成分的碳以石墨形态析出。提高硅含量并经相应的变质处理后,铸件可不进行石墨化退火。 本实验研究了热处理对铸造石墨钢机械性能和耐磨性的影响。 所研究的石墨钢成分:1.1～1.4％C,1.6～2.0％Si,0.4～0.6％Mn。在予热到500～600℃的陶瓷铸模中浇注的铸件,其铸态组织即铁素体—珠光体或珠光体基体和0.5～0.8％的球状石墨没有二次渗碳体。     

稀土球墨铸铁中各种石墨形态形成的条件及机理

本文在大量实验的基础上,分析用铈、镧处理工业铁水得到的各种石墨形态,初步查明了铈、镧对石墨的球化能力和孕育硅对石墨的球化作用。实验指出:工业铁水中加入球化元素是形成球状石墨的必要条件,而充分条件是加入球化剂和孕育剂,孕育硅有促进石墨球化的能力。 文中提出:石墨微晶(0001)面螺旋生长和(1012)或(1013)面事晶分枝是球状石墨的生长模式。初生球状石墨的变异是孪晶分枝发展的结果,共晶结晶时,球状石墨的变异与石墨结晶的前沿条件有关。     

悬浮石墨对灰铸铁罐笼衬套的影响

从煤矿竖井提升罐笼衬套的实际服役条件出发，采用普通灰铁、悬浮石墨灰铁、杂铜三种材质试样与钢丝绳具有同样材质对磨付之间互磨损来模拟实际钢丝绳与衬套之间的相对运动，分析衬套耐磨性。并对悬浮石墨铸造灰铁中的石墨形态、基体组织、力学性能及滑动摩擦特性进行分析，研究其磨损机理。研究表明，加0．3％石墨粉进行悬浮铸造，并经退火处理的灰铸铁是一种价格低廉、耐磨性好、与钢丝绳磨损最小的新材质，适合代替杂铜制造的罐笼衬套。     

热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响

T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若热处理工艺不合适,使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象。通过SEM,OPM及XRD等试验方法,研究了T8钢组织和性能随球化退火时间、淬火温度及回火温度的变化。结果表明：T8钢在600℃球化退火2 h后,原始组织中的碳化物即可获得充分球化,以粒状形式细小均匀地分布在基体中,延长退火时间不显著改变碳化物的球化效果;试样经（770±10）℃保温,6 min油淬后,获得的隐晶马氏体组织硬度最高;试样经180~210℃回火1 h空冷后,消除了淬火过程中产生的残余应力,最终获得有球状碳化物均匀分布的隐晶马氏体组织,回火试样硬度较淬火态略有下降。     

冷轧带钢连续退火模拟实验机的开发及其性能

为研究连续退火工艺,开发冷轧钢种,开发了一种新型连续退火模拟实验机.该实验机采用单片试样,在有N2,H2保护气氛的密闭环境中进行退火.实验过程中,利用大电流对试样进行直接电阻加热,采用喷气/喷雾组合窄缝喷嘴进行冷却,并可对试样施加张力;加热、冷却、张力和气氛可按设定的工艺参数控制;整个退火过程在一个工位上完成,试样不需要移动.介绍了实验机的设计原则、系统结构、特点以及主要技术指标.性能测试结果表明,退火后的试样,其组织和力学性能均匀性及重现性均比较好.     

球化剂对球墨铸铁组织和性能的影响

采用H:0.3%NiMg+1.2%ReMg和T:1.2%Re Mg两组球化剂对铁液进行球化处理,研究两种球化剂对所制备球铁组织和性能的影响。结果表明:H型球化剂对应的组织为球状石墨+珠光体,T型球化剂对应的组织为球状石墨+铁素体基体组织。T球化剂球化的球铁件硬度值和抗拉强度高于H球化剂球化的球铁件,H球化剂球铁试样的冲击韧度大于T球化剂,拉伸断口微观形貌为具有河流花样的解理断口。     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.     

IF钢生产过程中的织构演变

对IF钢生产过程中热轧、冷轧及退火试样的织构演变进行研究.分别借助EBSD和XRD测定和计算了热轧、退火及冷轧试样的取向分布函数及相关织构组分的体积分数.结果发现,热轧板在变形过程中发生了动态再结晶,晶粒为细小的等轴晶,为后续组织发展提供了基础;热轧后试样中的织构很弱,不会影响冷轧织构组分及含量.冷轧过程是织构形成的主要过程,试样中含有4种主要的织构组分:{001}〈110〉、{111｝〈110〉、{111}〈112〉和{112}〈110〉.退火过程中发生再结晶,4种冷轧织构组分在退火过程中均分别转变为{111｝面织构.     

铸铁石墨形态的转变及生长动力学

用LMC定向凝固技术研究铸铁石墨形态的控制,探讨了凝固速度、变质、衰退对石墨形态的影响。在一定条件下获得了反映过共晶铸铁凝固速度和变质剂加入量与石墨形态关系的定量数据。对石墨形态连续衰变过程的观察研究,发现了蠕虫状石墨向过冷石墨转变的分界线。这表明石墨生长机制在分界线处发生了突变,在理论分析和实验探索的基础上,本文提出石墨生长模型,认为在一定条件下,石墨形态可以相互转变。在经历球状石墨(?)蠕虫状石墨(?)过冷石墨(?)A 型片状石墨的变迁中,石墨生长机制发生了渐变(?)突变(?)再渐变的过程。其中球状石墨(?)蠕虫状石墨的转变是渐变,蠕虫状石墨(?)过冷石墨的转变是突变,过冷石墨(?)A 型片状石墨的转变是再一次渐变。     

稀土—镁球墨铸铁中石墨球化类型对机械性能的影响

一、前言多年来球墨铸铁被用来制造一系列承受交变载荷的零件。随着我国国防、机械、冶金、矿山、石油等工业,特别是农业机械的迅速发展,从而对球墨铸铁这一新型结构材料的质量和数量提出了更高更多的要求。目前结合我国资源特点的稀土——镁球墨铸铁的生产已在全国范围内得到了很大的发展。在稀土——镁球墨铸铁的生产过程中,由于采用了稀土——镁中间合金作为球化剂,使石墨形态发生了变化,圆整度下降,在金相试片中经常观察到球状、团状及团片状石墨,即石墨较难以单一的球状存在,往往是几种石墨形态同时出现。已经实验测定稀土——镁球墨铸铁中团状石墨对静载下机械性能的影响并不象镁球墨铸铁那样大。石墨球化类型是评定稀土——镁球墨铸铁质量标准中的关键部分之一,如何正确地划分石墨球化类型,特别是球状、团状石墨显得极为重要。     

稀土铸铁的等温凝固组织及石墨形态的研究

本文介绍采用等温—液淬的方法,研究稀土铸铁中蠕虫状石墨(CG)的结晶过程,并将其与片状石墨(FG)和球状石墨(SG)进行了比较,指出它们的结构、形貌有相同之处。文中还分析这些石墨在一定条件下的互相转化关系。     

稀土钙蠕墨铸铁的石墨形态与断口特征

通过金相及扫描电镜观察,本文对两类稀土钙铸铁的石墨形态进行了分析,认为它们都具有多分枝紧密相连的共同特征.并认为金相图上的部分团状(甚至球状)石墨,仅只是厚片状石墨分枝端头切面或较紧密的一种多分枝立体结构.本文还对蠕墨铸铁宏观断口特点及其实质进行了初步探讨.     

退火时间对IF深冲钢板再结晶织构的影响

借助于三维取向分布函数(ODF)分析,研究了IF深冲钢板在750℃和800℃退火时不同保温时间对其再结晶织构的影响.实验结果表明,750℃和800℃退火试样的再结晶γ纤维织构({111}〈uvw〉)的强度随退火时间的延长而逐渐增强,再结晶α纤维织构中从{001}〈110〉至{112}〈110〉的强度随着退火保温时间的延长而下降然后再回升.同时800℃退火试样的γ纤维织构的强度明显高于750℃退火试样的γ纤维织构的强度,与之对应800℃退火试样的α纤维织构的强度显著低于750℃退火试样的α纤维织构的强度.