超高碳钢石墨化的热力学分析及研究

对喷射态超高碳钢和普通铸造的母合金1．25C-3．0Si-1．5Cr进行了热轧试验，发现在渗碳体和奥氏体双相区热轧时有条状石墨生成。喷射态超高碳钢较母合金中的石墨数量少且石墨较细。从热力学角度分析了元素对石墨化的影响，得出变形可促进石墨的形成。通过控制化学成分，选择合理的热轧工艺减小碳的偏析，可有效抑制石墨的生成。     

超高碳钢中的显微偏析

对比研究了超高碳钢1.8C-1.6Al-1.5Cr-0.5Mn-余Fe(wt%)喷射成形坯件与其母合金的显微偏析情况,发现快速凝固不仅可以减少偏析程度,而且可以改变偏析性质,使常规凝固下呈反偏析的Al变为正偏析。此现象可用碳的偏析程度影响其它溶质元素在液固相中的活度对比来说明。另外还发现,快速凝固可形成含Al且碳缺位的非平衡渗碳体,加热至共析转变温度,可很快转变为含富Al铁素体区的"孔洞状渗碳体"。     

喷射成形超高碳钢的组织与力学性能研究

研究了热轧及热轧后立即等温退火的控制轧制工艺对喷射成形超高碳钢的组织及室温力学性能的影响,分析了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系。结果表明,采用热轧后立即进行等温退火的控制轧制工艺,可得到层片珠光体与碳化物颗粒的有序混合组织,大大提高了喷射成形超高碳钢的室温综合力学性能,且工艺相对简单;同时采用热轧处理后,产生的片层状珠光体组织能够有效提高超高碳的加工硬化率,进一步通过减小片间距,可以获得更高的强度。     

喷射成形1.8C-1.6Al超高碳钢等温锻造组织性能研究

常规铸造超高碳钢晶粒粗大，晶界处有粗大的碳化物网络，所以脆性很高，机加工性能极差。喷射成形超高碳钢晶粒则大为细化，粗大的晶界碳化物得到消除，碳化物网络变得相当细密。但是可能由于工艺本身的特点，组织中会出现一些微细孔。该材料经等温锻造处理以后，能消除喷射成形工艺引入的微细孔，提高致密度，同时细化组织，提高材料的综合力学性能。     

喷射成形Mg-9Al-xZn合金的微观组织演变

利用喷射成形技术制备AZ91、AZ92和AZ93镁合金沉积柱坯,并对其微观组织演变进行观察.结果表明:铸态普通凝固AZ91合金的晶粒粗大,脆性β-Mg17Al12相连续分布成网状结构;而喷射成形AZ91、AZ92和AZ93合金的组织均匀,晶粒被充分细化,β-Mg17Al12相的网状结构被打破;喷射沉积快速凝固条件下高的冷却速率促进了过饱和α-Mg固溶体组织的形成,使得偏析相减少,形态改善;Zn含量的增加降低了Al在Mg中的溶解极限,促进了β-Mg17Al12相在晶界的析出及α-Mg+β-Mg17Al12离异共晶组织的形成;Zn元素的偏析倾向为激活成分过冷区内的形核质点提供了驱动力,从而阻碍了晶粒长大.     

喷射成形超高碳钢的超塑性等温锻造性能研究

研究了喷射成形超高碳钢的显微组织 ,表征了其超塑性变形的力学特征 ,喷射成形超高碳钢的最佳变形温度为 82 0℃ ,最佳应变速率为 2 5× 10 - 4s- 1 。测定了超塑性等温锻造后喷射成形超高碳钢的室温力学性能 ,并观察了其显微组织。结果表明 ,超塑性等温锻造工艺使超高碳钢的组织得到了致密化 ,其原始组织主要是均匀、细密的珠光体 ,锻造后则大部分转变为细小的等轴铁素体晶粒以及弥散分布于其上的碳化物的组织。     

TC11合金铸锭的微观偏析

通过对TC11合金进行微区成分研究,得出了TC11合金微观偏析规律.在等轴晶和柱状品内,沿着晶粒生长方向,元素Al、Mo含量均减小,元素Zr、Si含量均增加.受凝固偏析的影响,四种元素在等轴品内的偏析程度高于在柱状晶内的偏析程度.在晶界处,α稳定元素Al和中性元素Zr在晶界富集,β稳定元素Mo和Si在晶界贫化.     

Al合金化对超高碳钢组织控制工艺的影响

制备了不同铝含量的超高碳钢，对其锻后组织进行了观察，结果表明，随着Al含量的提高，珠光体片层间距减小，相变特征温度A1b、A1c提高，Al含量(质量分数)超过1．6％时，网状碳化物析出得到有效抑制。与不含铝的超高碳钢相比，球化处理工艺简单。铝含量高于1.6％时，可以利用离异共析退火工艺或淬火回火工艺；铝含量高于2％时，可以采用简单的低温退火或淬火 高温回火进行球化处理，均可获得细小的碳化物分布于铁素体基体的均匀球化组织。     

热处理钢轨的组织参数对性能的影响

本文论述了影响热处理钢轨性能的组织参数－－奥氏体晶粒尺寸,珠光体片间距、渗碳体片厚度等。指出奥氏体晶粒尺寸主要受加热温度（考虑到电感应加热速度快,保温停留时间短）的控制,而珠江体片间距和渗碳体片厚度主要取说不过去这冷奥氏体的转变温度和冷却速度,当然受合金元素的加入及其含量影响。同时指出,珠光体钢的强度主要受珠光体的片间距的控制,而钢的韧性则主要取决于奥氏体晶粒尺寸的大小。珠光体片间距越细则强度越高     

典型β型钛合金元素Cu，Fe和Cr的偏析规律

通过对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr，Ti-13Cu-1Al，Ti-6Al-1．7Fe几种合金铸锭成分的对比研究，建立了典型β钛合金元素的偏析模式。对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr合金铸锭的对比可知，Cu和Fe元素的偏析程度大，Cr元素的偏析程度小；对Ti-2．5Cu和Ti-13Cu-1Al合金铸锭的对比可知，Cu元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Cu含量越高，偏析程度越大；Cu元素在2种合金铸锭的晶界有截然不同的偏析方式，Cu元素在Ti-13Cu-1Al的晶界富集而在Ti-2．5Cu的晶界贫化。对Ti-3Fe和Ti-6Al-1．7Fe合金铸锭的对比可知，Fe元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Fe含量越高，偏析程度越严重；Fe元素在2种合金铸锭的晶界均贫化。     

12Cr1MoV钢连续冷却过程中P的晶界偏聚

采用分步冷却工艺，研究了连续冷却过程中12Cr1MoV钢中P的非平衡晶界偏聚过程，实际测得在813K恒温45h时，P在晶界的偏聚量为4．1at％，相应的理论计算等效时问te(813K)=42．558h时，P在晶界的偏聚量为4．4at％，表明实验结果与理论计算值相吻合。从而说明晶界偏聚的等效时间理论能很好地解释分步冷却工艺中P的非平衡晶界偏聚动力学和分步冷却工艺加速脆化的机理。     

TiAl合金全片层组织的热稳定性研究

研究了Al含量、冷却速率和添加硼元素对TiAl合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明：Al含量在46％～48％（原子分数,下同）范围的二元TiAl合金的Al含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差;Ti-48AI合金α单相区固溶处理后炉冷的粗片层组织的稳定性远远优于空冷的细片层组织,空冷细片层组织容易在晶界处发生不连续粗化转变,并且空冷片层晶粒内的魏氏片层（LW）与基体的界面往往与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位;Ti-48A1合金中添加0．8％B因晶界TiB2相的存在能有效抑制细片层组织的晶界不连续粗化,但γ相从TiB2／基体界面和晶界重新形核生长可使片层组织转变为均匀的细晶近γ组织。     

Reduction of segregation during casting of 100Cr6 bearing steel by cerium inoculation

In order to reduce the segregation of alloying elements during casting of 100Cr6 high carbon chromium bearing steel, cerium was added to form dispersoids that act as inoculants to facilitate the formation not of columnar but of equiaxed grains. The influence of adding cerium alone to 100Cr6 steel on the degree of segregation and the resulting as-cast microstructure have been investigated. By adding cerium, the equiaxed grains became finer and the segregation diminished considerably. As a result, the rolling contact fatigue life of the steel was improved markedly. Among dispersoids, CeO₂ is supposed to play a more important role in refining as-cast structures because the observed number of CeO₂ was much larger than that of CeS and the size of the former was quite similar to that reported to be effective as inoculants. Consequently, the addition of cerium is proposed as the solution to one of the biggest subjects with regard to 100Cr6 steel, the reduction of segregation during casting.     

旋转磁场对Mg15Al高铝镁合金凝固组织的影响

利用旋转磁场控制Mg15Al二元高铝镁合金凝固过程,以期获得均匀细小的等轴晶,使合金后续的等通道挤压能顺利进行.通过OM、SEM、EDS测试手段研究了旋转磁场对合金凝固组织及溶质分配的影响.结果表明:旋转磁场主要通过与金属液流相互作用引起强烈的旋流而产生搅拌作用来影响合金的温度场与溶质场的分布,故能够显著细化Mg15Al二元高铝镁合金组织中的初晶a-Mg,促进Al在初晶a-Mg中的固溶,但对于在凝固末期才形成的共晶组织而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流动,其形态受旋转磁场影响不大.随励磁电压增大,晶粒细化效果增加,励磁电压为60 V时,晶粒细化效果最佳,A1在初晶a-Mg中固溶量最高,励磁电压继续增加,由于磁场感生热增加将弱化二次冷却,使晶粒细化效果下降.     

二次冷却和结晶器电磁搅拌对SWRH82B碳偏析的影响

研究了二冷汽雾冷却和全水冷却条件下拉速、比水量和结晶器电磁搅拌对SWRH82B碳偏析指数的影响。结果表明：二冷汽雾冷却条件下,比水量为1.16和1.25 L/kg时,拉速1.7 m/min与末端电磁搅拌位置最匹配,且随比水量由0.94增大到1.25 L/kg,碳偏析指数由1.17降低到1.10,提高结晶器电磁搅拌电流由250 A到350 A,碳偏析指数改善不明显;对二冷由汽雾冷却向全水冷却实施改造,得出比水量为1.6 L/kg,拉速为1.7 m/min,结晶器电磁搅拌350 A/3Hz为最佳参数,铸坯中心碳偏析平均指数达到最小值1.05。     

铁铝混合粉热喷涂及扩散处理组织分析

利用等离子喷涂方法在不锈钢基体上喷涂铁铝混合粉获得了铁铝涂层,并对涂层的组织进行了分析。研究结果表明,Fe粉和Al粉熔化后由喷枪高速喷出,沉积在基体上可发生部分化合反应,生成少量的铁铝金属间化合物,涂层与基体结合良好。600℃扩散处理后,涂层中的铁铝金属间化合物增多。800℃和1000℃扩散处理后,Al全部反应,Fe有剩余,涂层由Fe、铁铝金属间化合物和氧化物组成。