稀土铈对夹杂物特征的影响

通过试验冶炼稀土钢,采用扫描电镜与能谱仪,结合热力学计算分析稀土钢中夹杂物的成分以及形貌、尺寸分布等特征,研究稀土钢中夹杂物成分演变机理和稀土添加量对夹杂物特征的影响规律,从而实现稀土钢中夹杂物的精确控制。研究结果表明:在1 873 K时,稀土钢中CeAlO_3和Ce_2O_2S夹杂物最为稳定。稀土钢中铈质量分数为0.015%时,冶炼过程中CeAlO_3+Ce_xS_y夹杂物逐渐转变为Ce_2O_3,且夹杂物中Al_2O_3质量分数和Ce_xS_y质量分数降低。稀土钢中铈质量分数为0.028%时,夹杂物主要为Ce_2O_2S。冶炼初期稀土氧化物较多,随着钢液中溶解氧质量分数的降低,过剩的稀土Ce与硫结合,使得稀土硫化物逐渐增多。增加钢液中的铈含量,CeAlO_3夹杂物减少,Ce_2O_2S增多。将铈含量从0.015%增加到0.028%时,夹杂物平均尺寸由2.83μm降低为2.66μm。     

稀土-镁复合处理对GCr15轴承钢中夹杂物的影响

为了尽可能的去除钢中大颗粒的夹杂物, 在实验条件下通过向GCr15轴承钢中添加适量镁、稀土对夹杂物进行改性, 并利用Aspex夹杂物自动分析仪和扫描电镜对钢中改性后的夹杂物尺寸、类型、形貌等进行了观察、分析, 研究了稀土-镁复合处理对夹杂物的影响规律.研究结果表明, 对轴承钢中加入微量镁处理, 可将未进行镁处理钢中的MnS-Al₂O₃、MnS、Al₂O₃夹杂改性为以含硫、镁复合夹杂物为主, 同时包含少量Al₂O₃、镁铝尖晶石夹杂.进一步采用稀土-镁复合处理后, 钢中的夹杂物转变为主要以含Re-S-O夹杂物为主, Al₂O₃、MnS、镁铝尖晶石夹杂逐步消失, 且夹杂物成球状分布, 绝大多数夹杂物在5 μm以下.稀土-镁复合处理轴承钢后, 10 μm以上的大颗粒夹杂物大大降低, 钢中的夹杂物明显得到细化.钢中镁含量不变时, 随着稀土含量的增加, 大颗粒夹杂物比例明显下降.而在稀土含量相近的情况下, 增加钢中的镁含量也有利于大颗粒夹杂物的去除.稀土-镁的相互作用进一步促进了夹杂物的细化.      

高强耐候钢中稀土含量对夹杂物和性能的影响规律

根据热力学原理,借助于金相分析和扫描电镜,分析了不同的稀土含量对钢中夹杂物的影响。实验表明,钢中添加适量的稀土,可以完全使M nS、A l2O3等夹杂变质为稀土夹杂,从而提高钢的力学性能。在低氧硫高强度耐大气腐蚀钢中,稀土含量控制在0.020%~0.026%范围,可获得最佳的低温冲击性能。     

稀土元素对高铝钢夹杂物的影响

高铝钢中铝含量比较高,由于铝有很高的亲和力,主要用于钢中脱氧,使钢中产生Al_2O_3夹杂,对钢的质量产生不利影响。分析研究了CaO处理Al_2O_3非金属夹杂技术。在一定理论基础上,可采用向钢中添加稀土元素可有效去除钢中夹杂物。通过分析钢中添加稀土和不添加稀土夹杂物尺寸、形貌变化。对夹杂物进行比较之后可得,钢中添加适量稀土可以提高钢的性能。     

稀土元素对高铝钢夹杂物的影响

高铝钢中铝含量比较高,由于铝有很高的亲和力,主要用于钢中脱氧,使钢中产生Al₂O₃夹杂,对钢的质量产生不利影响。分析研究了CaO处理Al₂O₃非金属夹杂技术。在一定理论基础上,可采用向钢中添加稀土元素可有效去除钢中夹杂物。通过分析钢中添加稀土和不添加稀土夹杂物尺寸、形貌变化。对夹杂物进行比较之后可得,钢中添加适量稀土可以提高钢的性能。     

稀土加入时机对重轨钢成分及夹杂物影响

针对重轨钢“BOF→LF→VD→CC”生产工艺中不同时机添加稀土的效果进行工业试验研究，通过对不同工序加入稀土的重轨钢铸坯进行取样，对样品的稀土含量及夹杂物尺寸、数密度、形貌等进行分析。结果表明：VD后加稀土生产的铸坯中稀土收得率为11.73%,高于LF后加稀土生产的铸坯中稀土收得率2.83%。结合全流程氧含量分析结果，表明稀土加入钢中后就参与脱氧反应，反应产物上浮去除；稀土的加入可有效降低钢中夹杂物尺寸，相较于不加稀土的重轨钢，LF后加稀土和VD后加稀土生产的稀土重轨钢铸坯样品中，夹杂物长度平均值分别由9.28μm降低至7.91、1.42μm,平均宽度由5.71μm降低至4.81、2.27μm;稀土的加入可降低夹杂物评级，对A类、B类、D类夹杂物评级降低效果明显，其中VD后加稀土生产的重轨钢铸坯样品夹杂物评级更优。通过不同工序加入稀土试验对比发现，VD后加稀土的工艺更能提高重轨钢夹杂物变质的能力。SEM及EDS分析结果表明，稀土主要存在于硅钙镁铝系夹杂物中，并使硅钙镁铝系夹杂物由水滴形变为球形，表面发生硫的富集；对硫化锰夹杂分析结果表明，VD后加稀土工艺可使钢中硫化锰与硅钙镁铝系夹杂...     

稀土对低碳低硅钢中夹杂物的影响研究

针对低碳低硅钢的生产工艺情况,在RH处理过程中添加稀土合金,研究稀土对夹杂物的影响。研究表明,当钢中稀土含量为0. 003 2%～0. 004 1%时,与加入稀土前相比钢中大颗粒夹杂物数量减少,小颗粒夹杂物比例增加,钢中的夹杂物的形貌由球形、团簇形、条形等变为球形,夹杂物类型由氧化物变化稀土硫氧复合夹杂物和稀土氧化物。     

稀土元素对结构钢疲劳性能的作用

用旋转弯曲疲劳试验机试验了不同稀土含量对几种结构钢疲劳性能的作用。用扫描电镜检验了疲劳源和疲劳裂纹的扩展,定量金相和金相鉴定研究了钢中夹杂物。试验表明,钢中含少量稀土(0.02％),RE/S=1时,夹杂物球化不完全,仍有少量条状夹杂物,但夹杂物总量最少,钢的过载疲劳寿命提高一倍以上,疲劳极限提高不明显。稀土含量增加,夹杂物完全球化,但夹杂物尺寸增大,数量增加,疲劳性能下降。稀土提高疲劳性能主要是由于净化作用,而不是由于变性作用。     

Ce-La合金化处理对取向硅钢夹杂物特征的影响

 为了研究稀土处理对取向硅钢中夹杂物特征的影响,借助FE-SEM/EDS和图像分析软件分析了稀土处理前后热轧取向硅钢夹杂物的成分、形貌、尺寸和数量并解明了影响机理。研究结果表明,未添加稀土的试验钢中,典型的夹杂物为形貌不规则的MnS-AlN复合夹杂物以及片状或条状的AlN夹杂物;添加稀土后,夹杂物则以球状或椭球状的CeS-LaS、CeS-LaS-AlN、Ce₂O₂S-La₂O₂S复合夹杂物和AlN夹杂物为主。稀土处理有效改善了夹杂物形貌,特别是大尺寸氮硫化物的形貌特征,未检测到MnS类夹杂物。尽管加入较多的稀土后夹杂物数量增加,大于5 μm夹杂物的平均尺寸增大量明显(增大0.89 μm),但整体夹杂物的平均尺寸仅增大了0.40 μm。由于稀土的脱硫作用,且稀土硫化物与AlN晶格常数差异大,钢中氮硫化物的数量密度和面积分数降低。稀土降低了AlN在钢中的平衡溶度积,使AlN夹杂物提前析出,导致AlN夹杂物数量增多,且先析出的AlN出现一定程度的长大。稀土对MnS在凝固前沿的析出有抑制作用,有利于热轧和常化过程析出更多用作抑制剂的MnS和AlN。在充分脱氧的取向硅钢中适当降低钢中酸溶铝含量,调整稀土在钢中的用量,在不增加钢中大尺寸夹杂物含量的前提下,发挥MnS、AlN抑制剂作用和Ce-La合金化作用。此外,通过稀土处理控制钢中夹杂物形貌特征,将有望达到改善钢的热轧组织和轧制加工性能的目的。     

稀土加入方法及添加量对合金結构鋼夹杂物的影响

用模内吊挂法对3吨钢锭加入不同量的稀土金属棒,从相当于钢锭上、中、下部的坯料取样,观测分析结果表明,在钢中氧含量约40PPM,硫含量约0.025％的情况下,残留于钢中的稀土基本上以夹杂物状态存在;以稀土改变MnS形态后,继续增加钢中稀土残留量,将增加钢中夹杂物含量,损害钢的纯净度;在这种小型钢锭的凝固过程中,稀土夹杂物也有显著的沉降和聚集现象;这种稀土加入方法适用于以控制夹杂物形态为主要目的的场合。     

稀土对高强IF钢退火过程中的第二相析出行为的影响

以不同稀土含量的440 MPa高强IF钢为研究对象,在盐浴炉中模拟现场的连续退火,退火温度810℃,分别保温30 s、60 s,通过TEM与XRD对退火后的试样进行第二相分布、形状及成分分析,以研究稀土对高强IF钢第二相析出行为的影响。实验结果表明,保温时间基本不影响第二相的析出;不加稀土的高强IF钢析出的第二相呈弥散分布,且尺寸大小均匀,均在30 nm以下;加了稀土的高强IF钢析出的第二相分布在晶界处,并且伴随着团聚的现象,第二相尺寸不均匀,大颗粒在30 nm^100 nm之间;不加稀土的试验钢在810℃保温60 s下的析出相种类有FeTiP、TiC、TiN、NbN。实验结果为440 MPa高强IF钢在退火条件下第二相析出奠定了理论基础。     

Effects of cerium on microstructure and bonding strength of Cu-14Al-4.5Fe bronze plasma sprayed coating

Cu-14Al-4.5Fe bronze powders with and without 0.6% Ce were prepared and their coatings were fabricated on 45# carbon steel substrate by atmospheric plasma spraying. The effects of rare earth Ce on the coating interface bonding strength, coatings and bonding interface vertical sections microstructure were investigated by tensile machine, X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy (SEM) and electronic probe microanalysis (EPMA). The results showed that the shape of powders was more spherical like, and the coating’s hardness and interface bonging tensile strength would be improved to 8.9% and 17.4%, respectively, higher than that of the Cu-14Al-4.5Fe coating without 0.6% Ce added. The refined of κ phases, well distributed matrix phases in coatings and the promotion of Fe, Al elements diffusion led to the improvement in interface bonding strength and hardness of the Cu-14Al-4.5Fe coating with addition of 0.6% Ce, which hardened and strengthened the coating.     

稀土处理钢发展现状

概述了稀土在钢中的作用及对钢性能的影响,阐述了稀土处理钢的研究进展,特别是稀土对钢抗腐蚀性的影响,介绍了国内几家钢厂稀土处理钢的生产和应用现状,指出了稀土处理钢存在的问题和发展方向。     

稀土微合金化钢稀土加入工艺的选择

总结了稀土在钢中的作用,提出了稀土微合金化钢的定义,对比研究了不同稀土加入工艺,研究表明结晶器喂丝是当前稀土微合金化钢生产的最为合理的稀土加入工艺。     

Application of Rare Earth in Steel in China

Application of rare earth in steels has gone through three stages in China.The investigation of rare earthadding method begun at the late 1970's has solved the technical problems caused by rare earth addition.Controlling sulphide morphology,several rare earth treated steel grades with improved properties have been developedand put into production.Rare earth exerts remarkable effect on the performance of low sulphur steel and on thehydrogen behavior in steel.Rare earth used for surface treatment of iron and steel materials expands rare earthutilization.     

钇基稀土对E36钢板显微组织及冲击性能的影响

运用扫描电镜及能谱等分析手段研究了钇基稀土对E36钢中夹杂物的变质作用以及对显微组织和冲击性能的影响.研究表明,钇基稀土改善了E36钢的显微组织,减少了珠光体的片间距和含量.加入钇基稀土后,E36钢的冲击断口由典型的解理断口变为准解理+韧窝型断口,韧窝中细小球状的稀土夹杂是其转变的主要原因.加入少量的钇基稀土显著改善了E36钢的冲击韧性,尤其是低温冲击性能.在-60℃情况下,E36Re钢的纵向冲击功较E36钢提高了33.5%,横向冲击功提高了113.7%.并且,钇基稀土显著改善了E36钢纵横向冲击性能的差异性,未加稀土E36钢的纵、横冲击比均大于1.70,-60℃条件下达到2.77,而E36Re钢的纵、横冲击比为1.51~1.73.      

稀土对低碳微合金高强钢冷却过程组织演变的影响

低碳微合金高强钢因其具有高强度、较好的塑韧性被应用到交通运输、石油管道等行业.稀土在钢中有净化钢液、细化晶粒和微合金化的作用,进而能提升材料的诸多性能.因此,在600 MPa低碳微合金高强钢中加入稀土La,通过热膨胀仪对有、无稀土的微合金高强钢在不同冷速下相变点进行测定;利用SEM对不同冷速下的组织进行分析.结果 表明...     

混合稀土La-Ce对一种抗冲击防护钢组织与冲击性能的影响

为了研究不同混合稀土含量下一种抗冲击防护钢的冲击性能,对钢在室温和-40℃低温冲击性能进行测试,并对其冲击断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,试验钢中加入混合稀土La-Ce后,改善了回火马氏体组织、细化了奥氏体晶粒,同时,变质了钢中的夹杂物,长条状的MnS夹杂物变质为球状复合稀土夹杂物,夹杂物尺寸由6μm减小到2μm;与不含稀土的试验钢相比,含混合稀土试验钢的室温冲击性能和-40℃低温冲击性能均有所提高,混合稀土La-Ce含量为102×10^-6时,防护钢的室温冲击功增加了24.5%,-40℃低温冲击功增加了17.4%。     

稀土化合物对粉末冶金镍基合金摩擦磨损性能的影响

用粉末冶金热压方法制备了几种含不同稀土化合物（LaF3,CeO2,La2O3)的Ni基合金，将合金制备为块样，45^#钢为环样，在环－块摩擦试验机上考察了稀土化合物含量及其种类对Ni基合金摩擦磨损性能的影响，研究结果表明：添加稀土化合物可明显改善合金在高载高速下的耐磨性能，这与其摩擦表面形成摩擦保护性“釉质层”密切相关。     

稀土元素对高速钢组织和性能的影响

概述了稀土元素在高速钢中净化晶界、固溶强化、改善碳化物等作用的研究现状,阐述了其相应的作用机制;着重介绍了稀土元素对高速钢组织和性能的影响,主要包括:稀土元素参与形成氧硫化物的过程,稀土元素与其他元素相互作用实现高速钢微合金化,净化晶界,细化晶粒以及稀土元素改善高速钢中碳化物形貌、尺寸与含量。研究发现,过量添加稀土元素会使钢中夹杂物增多,影响高速钢的性能,针对目前存在的问题,对稀土元素的引入方式以及含量进行了讨论,并对在粉末冶金高速钢中引入稀土元素的方式提出进一步展望。