稀土铬硼抗磨铸铁的研制与应用

本文在实验室和工厂条件下研制了与高铬铸铁磨球相匹配的衬板新材质—稀土铬硼抗磨铸铁，取代传统应用的高锰钢（ZGMn13）衬板，使用寿命提高1～2倍．     

镧、钇稀土在过共晶铝硅合金中的作用

研究了稀土镧和钇对过共晶铝硅合金的微观组织和力学性能的影响．实验合金为Ａｌ－２２％Ｓｉ,所加稀土为富镧混合稀土（含８０％Ｌａ）和Ａｌ－８８％Ｙ中间合金,加入量分别为０．６％～１．４％Ｌａ和０．１０％～０．１８％Ｙ．合金熔化精炼后在预热至２５０°Ｃ的金属型中浇铸成１２ｍｍ×６０ｍｍ试棒,浇注温度７４０°Ｃ．高温力学性能测试３００°Ｃ下保温３０ｍｉｎ后的拉伸强度．实验结果表明：单独加入稀土不能细化初晶硅,结合磷的作用,镧、钇可实现初晶硅和共晶硅的双重变质,其中初晶硅可细化至２２μｍ左右;适量Ｌａ可形成有利于提高高温性能的Ａｌ５ＳｉＣｕ２Ｌａ化合物;Ｙ可以有效地抑制该化合物长成粗大针状．经淬火及稳定化回火热处理后,合金室温抗拉强度可达２７６ＭＰａ,高温强度可达１７４ＭＰａ．     

稀土在高铬铸铁中的行为

加入高铬铸铁中的稀土主要存在于夹杂物中，使夹杂物的类型、性质、形状、数量、尺寸和分布都发生变化。微量稀土改善了晶界结合状态，进一步提高了高铬铸铁的性能，尤其提高了耐磨性及多冲剥落的抗力，过量加入稀土将严重恶化高铬铸铁各种性能。     

高铬合金铸铁化学成分的优化分析

通过分析对合金铸铁化学成分的添加及量的控制,改善高铬铸铁共晶碳化物的数量、形态和分布;通过稀土、钒、钛的微量加入及复合变质处理使高铬铸铁组织细化,并进一步改善碳化物形态,获得硬度、耐磨性和韧性的良好配合。     

稀土对铸造锡青铜ZQSn10－2合金耐蚀性能影响的研究

通过模拟试验与理论分析，探讨了稀土对铸造锡青铜ＺＱＳｎ１０－２合金耐蚀性能的影响及规律，表明当混合稀土金属加入量在０．０３５％时可显著提高合金的耐蚀性能。     

复合变质高铬铸铁

通过添加不同含量的V，RE合金元素，对普通高铬铸铁进行复合变质处理，研究其显微组织，机械性能及抗磨性，得出：经V，RE复合变质的高铬铸铁，可使碳化物转变为弧立的块状，冲击韧性和抗磨性均提高，当含0．255V，0．7％RE时，ak约提高60％，抗磨性约提高二倍。     

稀土高碳当量灰口铸铁组织与性能的研究

本文研究了利用稀土合金改善高碳当量灰口铸铁质量的可能性,稀土合金对高碳当 量灰口铸铁组织和性能影响的规律,以及稀土夹杂物在铸铁各相中分布的规律．发现了 稀土合金加入量与铸铁的机械性能之间明显的对应关系——“双峰值效应”。对稀土高 碳当量灰口铸铁的某些高温机械、物理、化学性能进行了研究。结果表明稀土合金加入 到高碳当量灰口铸铁中以后能净化铁水,改善组织,并提高其性能．     

高炉衬板用耐磨材料的研制

根据高炉衬板的工况条件，选取含Cr为15％的高铬铸铁为基本材质，从最大限度提高冲击韧度为出发点，添加Mo、W．V等辅助合金元素，通过正交试验方法确定最佳加入量，获得高耐磨性高冲击韧度的新材质。     

Ce对ZA27合金组织和性能影响的研究

通过对加Ｃｅ的ＺＡ２７合金组织和性能的研究，表明元素Ｃｅ在组织中主要以富锦相的形式分布在户相和共晶组织中．富Ｃｅ相中偏聚了杂质元素Ｆｅ和Ｓｔ，降低了杂质元素对性能的不利作用．Ｃｅ的加入改善了合金的切削加工性能，提高了材质的耐磨性和耐蚀性．综合性能分析得出ＺＡ２７合金中稀土Ｃｅ的合适加入量为０．１１％～０．２９％．     

稀土硅铁对高铬白口铸铁组织及性能的影响

为了解决高铬白口铸铁的脆性会严重降低其使用寿命问题,因此降低高铬白口铸铁的冲击脆性提高其韧性具有重要的现实意义.通过对大量实验数据的分析,研究高铬白口铸铁采用不同量稀土硅铁合金变质处理后,高铬白口铸铁组织和性能的变化.实验结果表明适量稀土硅铁使高铬铸铁组织细化,碳化物形态改善,适当的稀土硅铁可获得韧性和耐磨性的良好配合,延长高铬白口铸铁的使用寿命.     

稀土对硅锰耐磨铸钢铸造性能的影响

本文所课题通过在硅锰铸钢中加入一定量的稀土合金，来研究稀土在硅锰钢中的作用。结果表明：硅锰钢中加入０．１５％稀土合金后，其铸造性能得到了改善。铸态组织大大细化，从而发展稀土铸钢奠定了基础。     

混合稀土对Al—Si—Cu系合金铸造组织与硬度的影响

该文借助金相，电镜和热分析等手段，研究微量混合稀土（０．０５％￣０．５０％，质量分数）对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ合金铸态组织与硬度的影响。结果表明，凝固速度显著影响稀土对代晶硅相的变质效果，稀土减小α（Ａｌ）二次枝晶间距，并使合金铸态硬度提高。试验证实，稀土使合金中化纹状三元共晶α（Ａｌ）＋Ｓｉ＋Ａｌ２Ｃｕ减少，块状Ａｌ２Ｃｕ相增加。     

W对Fe3Al基合金高温力学性能的改善

在Ｆｅ３Ａｌ基合金中，加入少量Ｗ能显著改善合金的室温和高温强度，改善抗蠕变性能，但使合金室温塑性略微降低，Ｗ的加入能细化合金组织，同时在超过溶解度时形成Ｍ６Ｃ型碳化物，在Ｆｅ２８Ａｌ－５Ｃｒ合金中，Ｗ的原子分数溶解度在０．８％～１．０％左右，Ｍｏ或Ｎｂ与Ｗ同时加入会降低Ｗ在合金中的溶解度。     

含锰4%的高铬铸铁的亚临界淬火

高铬铸铁以锰代钼后的一个问题是残留奥氏体量增多,硬度下降。本文研究了含锰4％的高铬铸铁的亚临界淬火,用正交试验设计方法试验了亚临界淬火处理的脱溶温度和脱溶时间的影响。用本试验条件下得出的最佳工艺,可使含锰4％的高铬铸铁的残留奥氏体量减少到17％,硬度达到HRC64,抗冲击磨损性能与含钼2％的高铬铸铁相近。     

铸态淬火低合金马氏体白口铸铁磨球的研制

在砂型铸造条件下．含 １．7～2．3％C、0．5～１．0％Sｉ、0．4～１．0％Mn、0．3～0．7％Cr、0．3～０．7％Ｃｕ的白口铸铁磨球经１．０～１．5％１＃稀土硅铁合金、０．１％A１处理，在８００～900℃利用铸造余热水淬一定时间，并经280～350℃回火，硬度达HRC55以上．在有效高度为4．２m的磨球跌落试验机上．跌落破碎次数超过 5万次．DTM250／390球磨机工业应用试验结果表明．磨制无烟煤的吨煤磨球磨耗比稀土低碳白口铸铁磨球降低44．8％．     

钼对金属型铸造高铬铸铁组织与性能的影响

分别用光学显微镜、扫描电镜、X-ray衍射仪和微机控制电液伺服万能试验机等研究了钼含量的变化对高铬铸铁中碳化物的形态和分布以及力学性能的影响。结果表明:适量的钼可以细化组织和改变碳化物形貌及分布,碳化物由长条状转变为球状,对基体的割裂程度减小明显。在高铬铸铁中加入合金元素钼可在不牺牲其韧性的情况下有效地提高其硬度及耐磨性,其中一部分钼固溶于奥氏体中提高了高铬铸铁淬透性,一部分与碳形成新的化合物Mo2C,从而提高了高铬铸铁的耐磨性。当钼的总加入量为0.9%时,高铬铸铁的综合力学性能达到最佳。     

在ZQSn10-2合金中添加稀土后的金相组织和机械性能

试验分析了稀土对铸造锡青铜ＺＱＳｎ１０－２合金金相组织和机械性能的影响规律,表明当混合稀土金属加入量约为００３５％时,由于组织的改善可获得最佳的综合机械性能,此时稀土的“组织锡当量”约为２２％．     

稀土对刚玉-莫来石瓷性能的影响

研究了不同稀土对刚玉－莫玉石瓷烧结性能及瓷质性能的影响。Ｙ２Ｏ３及富钇混合稀土氧化物能显著降低刚玉－莫来石瓷的烧结温度,使瓷质增韧,提高耐磨性,合适的稀土氧化物加入量为０．３％－０．７％,过少或过多的加入对瓷质性能无益 。     

高效红外辐射搪瓷的研制及其应用

通过对红外搪瓷配方和组成的设计，获得了在２．５￣２５μｍ红外波段内具有稳定的高红外吸收率、法向全发射率为０．８６的搪瓷材料。用该红外搪瓷制成的搪瓷铸铁锅，其传热效率比不涂搪瓷的铸铁锅提高２０％，且抗冲击韧性和耐温急变性分别达到０．４５Ｊ和５００￣２０℃，是普通搪瓷标准的２倍，在红外搪瓷中形成的ＺｒＳｉＯ４和（Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｆｅ）３Ｏ４等微晶是使该搪瓷获得高红外辐射率、优良的抗冲击韧性和耐温急变     

混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响

研究了混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响，结果表明：稀土的加入，使合金铸态组织细化，强度、塑性、韧性和耐磨性得以提高。在稀土加入量为0．1％时，湿砂型铸态组织中晶界与昌内均可观察到稀土相的存在，而在水冷金属型铸态组织中，却未观察到稀土的存在，稀土元素固溶于基体中。