共析钢温变形过程的组织球化与超细化

利用热模拟压缩变形、SEM和热磁法实验,研究了共析钢在600~700℃变形过程的组织演变规律,探讨了变形及随后保温过程对珠光体球化、组织超细化和渗碳体溶解、再析出的影响.实验表明:共析钢温变形过程中发生珠光体片层溶断,渗碳体逐渐球化,以及伴随铁素体动态回复再结晶的同时细小弥散渗碳体颗粒在基体析出的过程.提高温度有利于上述复合过程的进行.形变组织经过保温后,亚微米级别的等轴铁素体晶粒和渗碳体颗粒弥散分布的复相组织的均匀性程度有所提高.温变形过程中渗碳体溶解和在铁素体内再析出的事实得到证实.     

20G钢管断裂失效分析及措施预防

本文通过对在水冷壁制造吊运过程中,发生断裂部位处的钢管进行元素成份检验、金相及电镜分析,研究了钢管断裂的原因.结果表明:20G钢正火处理时,如果冷却速度过于缓慢,便会在先共析铁素体晶界上生成网状或断续网状三次渗碳体,使其塑韧性大大降低,在外力作用下,很容易发生断裂.     

大变形共析钢中渗碳体组织演化机理

观察不同变形量下共析钢中的渗碳体形貌,对其回火过程进行了研究,分析了大变形后渗碳体组织变化.建立了界面能模型以分析渗碳体溶解量的饱和现象及开始溶解门槛值问题,基于该模型可以初步解释渗碳体溶解过程中存在的这两个现象.     

形变对板条马氏体回火组织的影响

对Q235级低碳钢板条马氏体在550 ℃多道次单向压缩变形后退火和室温大塑性变形轧制后在此温度退火的显微组织演变规律进行了对比研究,结合未变形板条马氏体在此温度的回火组织演变,讨论了变形对马氏体分解过程、铁素体再结晶晶粒尺寸和析出碳化物形貌的影响. 实验结果表明,变形显著影响马氏体分解过程,促进渗碳体的析出和铁素体回复及再结晶. 热变形组织铁素体再结晶晶粒尺寸在0.5 μm左右;渗碳体形貌从细棒状向球状转变,随变形量增大渗碳体尺寸增大,继续保温60 min导致铁素体晶粒长大到1 μm左右,晶粒内部的渗碳体消失,原先在铁素体晶界析出的渗碳体球化、粗化. 冷轧试样在550 ℃退火保温时间在30 min内得到0.3～0.4 μm超细晶粒和尺度小于150 nm的弥散渗碳体颗粒组织;随退火保温时间延长到60 min,铁素体再结晶晶粒长大到1.9 μm,渗碳体颗粒尺寸约160 nm.     

低碳微合金钢回火过程的组织演变规律

采用膨胀实验和差式扫描量热实验,结合SEM、TEM和显微硬度测试,研究了低碳微合金钢700L在回火过程中的组织演变规律。结果表明,700L钢回火过程包括5个阶段:渗碳体I的析出(50～200℃)、残余奥氏体的分解(200～300℃)、渗碳体II的析出(250～400℃)、合金碳化物的析出(450～580℃)和Mn的分配(580～650℃)。在2℃/min的升温速率下,钢中渗碳体析出、合金碳化物析出及Mn分配三个阶段存在明显的硬度改变,而且合金碳化物析出阶段试样的体积改变最显著,这可能是影响钢中残余应力演变的重要阶段。     

高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响

针对钢丝镀锌后扭转值波动很大的实际问题，本文系统表征分析了钢丝拉拔—热镀锌—扭转生产过程中的微观组织演化.研究结果表明：钢丝的微观组织在生产过程中会发生较大的变化.拉拔和扭转过程中索氏体片会发生扭曲变形使得片层间距减小，渗碳体片发生破碎，小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，钢丝中的位错密度会显著增加；而热镀锌过程使得小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，同时能消除钢丝内部的应力，使得位错密度降低.渗碳体片破碎、渗碳体颗粒溶解、索氏体片层间距、位错密度等因素综合作用，导致了钢丝扭转过程中的性能差异.     

喷射成形1.8C-1.6Al超高碳钢晶界渗碳体分析

铸造1.8C-1.6Al超高碳钢具有很高的强度和良好的耐磨性,可以用于高强度汽车薄板等许多方面.但是由于冷速较低,结果晶粒粗大,晶界形成了粗大的碳化物网络,使得它在室温下为脆性,其延伸率几乎为零,机加工性能极差.耐喷射成形工艺由于其冷却速度更快,可以用来细化晶粒,降低元素偏析程度,消除网络碳化物,进而改善超高碳钢的组织与性能.但实验发现,喷射成形1.8C-1.6Al超高碳钢的晶界网络碳化物比铸态时更加完整细密,并没有达到预期的效果.进一步研究发现:由于快速凝固过程中雾化飞行阶段冷却速度很大,所生成的二次渗碳体为长条状,并且非平衡固溶了一定量的Al;而在基板沉积冷却阶段,由于冷却速度下降,合金元素的再分配受到抑制,在晶界生成了含有铁素体的孔洞渗碳体.热处理以后,二次渗碳体受热球化,而孔洞渗碳体则转变为普通的珠光体组织.     

初始组织形态对中碳钢温变形组织演变的影响

中碳钢温变形过程的组织演变包含铁素体动态回复、再结晶和渗碳体的析出球化等过程.采用Gleeble1500热模拟试验机研究了初始组织形态对含碳0.48%(质量分数)的中碳钢在温变形中上述复杂过程的影响.结果表明:初始组织为珠光体 先共析铁素体的试样在温加工变形中渗碳体层片发生了扭折、溶断到逐渐球化的过程,在铁素体回复再结晶的同时伴随着细小弥散的渗碳体颗粒从过饱和铁素体中析出,得到微米级铁素体晶粒和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织,但等轴状铁素体晶粒与弥散的渗碳体颗粒沿变形方向呈带状不均匀分布.温加工变形促进初始组织为马氏体的中碳钢中渗碳体析出和铁素体回复与再结晶.由于初始条件下碳的分布在微观尺度下相对均匀,变形后获得细小等轴铁素体与均匀分布颗粒状渗碳体的组织.     

低碳退火钢中的游离渗碳体的金相研究

本文对低碳退火钢中的游离渗碳体的形成、形态及影响因素进了工艺试验和分析。     

共析钢经表面研磨处理后微观组织的演化

利用表面研磨处理(SMAT)在共析钢上制备出具有纳米晶体结构的表面层,并利用X射线衍射和透射电镜分析了纳米表面层的微观组织结构及其演变.结果表明:原始组织为层片状铁素体 渗碳体两相复合组织的共析钢经过SMAT后,铁素体晶粒由于位错产生、位错缠结形成位错胞,然后分割晶粒使铁素体细化至纳米尺度,而渗碳体在强烈塑性变形下,经历弯曲、断裂,最终分解成体心立方铁素体和底心正交的石墨.     

纯铁的切削性能研究

本文对纯铁的切削性能进行了试验研究。试验发现,刀具前角是影响纯铁切屑变形和切削力的主要因素,且影响非常显著。此外,纯铁的切削力曲线中有驼峰出现,这与前人试验结果不同。     

基于非均匀微观组织的纯铁板抗拉性能

为研究纯铁板制作过程中由微观组织的非均匀性对其力学性能产生的影响,以DT4C、DT4E板材为研究对象,探究纯铁板在不同厚度、拉伸速率及取样方向下应力应变曲线的变化规律,探索其对纯铁板拉伸性能的影响,得出纯铁板宏观物理特性的非均匀性变化规律。结果表明:取样方向对拉伸性能影响较小;板材厚度为0.5～2 mm时,屈服强度与厚度呈正比关系,纯铁板拉伸性能在厚度方向上具有尺寸效应;相同拉伸速率下,延伸率随厚度的增大先增大后减小,呈抛物状分布,存在一个最优厚度2 mm使得纯铁板的力学性能充分发挥;铁板内部构造的非均匀性决定了同种材料不同取样位置的试件力学性能的差异性。     

磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响

微生物铁还原过程对淹水稻田中水体富营养化调控具有重要的作用,但高浓度磷酸盐对氧化铁的微生物过程是否产生抑制尚不清楚．为此采用土壤泥浆厌氧培养、接种水稻土浸提液混合培养和铁还原菌纯培养等方法,探讨了磷酸盐浓度对微生物铁还原过程的影响程度．结果表明：在水稻土泥浆培养过程中,Fe（Ⅲ）还原速率随磷酸盐浓度增加而降低,淹水后期高浓度磷酸盐处理中的Fe（Ⅱ）累积量呈下降趋势;磷营养为4～16mmol／L时,四川水稻土中的微生物群落能较好地利用葡萄糖和丙酮酸盐进行Fe（OH）3还原反应,江西水稻土中的铁还原微生物群落对葡萄糖的响应时间有所延迟,2种水稻土浸提液的微生物群落对乳酸盐的利用较差,反应40d后才有明显的Fe（OH）1还原现象在接种铁还原茵的纯培养试验中,磷酸盐浓度在小于1mmol／L或大于16mmol／L时均不能进行铁还原反应,表明铁还原过程对磷酸盐的调控存在浓度阂值．     

新鲜铁表面锈蚀过程的拉曼光谱研究

实验采用共焦显微拉曼光谱技术测量水体系中的纯铁电极表面,获得了铁电极表面在激光照射下生成的氧化铁物种随时间而变的拉曼光谱,得到了铁电极表面在拉曼光谱测量中生成的锈蚀产物的结构变化过程。     

引线框架材料铁元素添加工艺研究

从企业生产实际出发,对引线框架材料C19400合金进行工艺实践.通过采用添加纯铁片和铜铁中间合金配置铁元素含量的试验研究,从金相组织、性能指标、生产成本、客户适用性和熔铸技术条件等5个方面进行对比分析.试验结果表明:纯铁片与铜铁中间合金的添加使用在金相组织和性能上差别不大,都能满足客户的需求,但是对于企业的生产运营在很大程度上降低了生产成本,从而为企业的批量生产提供了依据,值得在同类型企业中推广应用.     

Abnormal austenite-ferrite transformation behavior in pure iron

The austenite → ferrite transformation is themost important reaction route in the manufacture ofFe-based materials. Here the austenite (γ) → ferrite (α)transformation of pure iron was systematically explored byhigh-resolution dilatometry. Abnormal transformation ki-netics, multi-peak discontinuous reaction, was recognized inpure iron according to the variation of the ferrite-formationrate. The occurrence the one or the other type of γ→∝ trans-formation strongly depends on the grain size: the transfor-mation type changes from abnormal to normal (single-peakcontinuous reaction) with decreasing grain size. The inherentreason for the occurrence of abnormal transformation couldbe attributed to the repeated nucleation in front of the mov-ing γ/α interface induced by the accumulation of elastic andplastic accommodation energy.     

切屑形成的电镜研究

切削过程中金属层流过剪切区发生塑性变形后形成切屑。抛光的板状纯铁作被加工材料,通过刨屑快速退刀获得的切屑,用光学显微镜及扫描电子显微镜观察切屑层片内的表面滑移带。滑移带的数量、形状和分布,可反映金属塑性变形的程度和方向,并可间接地推测位错均行为。滑移带间距为1—3μm,带与带之间基本上无塑性变形。层片宽度为30—50μm,比滑移带间距大一个数量级,各层片内有数量不等的滑移带。研究结果说明在一般切削条件下,(a_p=0.3,O.7mm),切屑形成由层片间发生相互变形和层片内晶面发生滑移引起的。     

Microstructure and properties of pure iron/copper composite cladding layers on carbon steel

In the present study, pure iron/copper composite metal cladding was deposited onto carbon steel by tungsten inert gas welding. The study focused on interfacial morphological, microstructural, and mechanical analyses of the composite cladding layers. Iron liquid–solid-phase zones were formed at copper/steel and iron interfaces because of the melting of the steel substrate and iron. Iron concentrated in the copper cladding layer was observed to exhibit belt, globule, and dendrite morphologies. The appearance of iron-rich globules indicated the occurrence of liquid phase separation (LPS) prior to solidification, and iron-rich dendrites crystallized without the occurrence of LPS. The maximum microhardness of the iron/steel interface was lower than that of the copper/steel interface because of the diffusion of elemental carbon. All samples fractured in the cladding layers. Because of a relatively lower strength of the copper layer, a short plateau region appeared when shear movement was from copper to iron.     

煤种对钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响

研究了烟煤和无烟煤对海滨钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响机理.结果表明,在试验用量范围内,两种煤对还原铁指标的影响规律相近,煤用量低时钛磁铁矿还原不充分.随煤用量增加,被还原的金属铁越来越多,但粒度较小,与其他颗粒嵌布紧密,因此还原铁Fe品位低,Ti O2品位高,铁回收率则先提高后基本不变.所有煤用量下所得金属铁颗粒均纯净.和无烟煤相比,烟煤固定碳较低,还原气氛较弱,但灰分较高,有利于金属铁颗粒的聚集长大;因此相同用量的烟煤为还原剂时,焙烧矿中金属铁颗粒较少,但粒度较大,还原铁中Fe品位较高,铁回收率较低,Ti O2品位较低.