激光诱导击穿光谱原位分析仪和电子探针在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用

CrMo耐磨铸钢是重要的耐磨钢铁材料,凝固过程中的溶质元素偏析是影响CrMo耐磨铸钢组织和性能的重要因素,了解凝固过程中的溶质元素偏析对于CrMo耐磨铸钢的工业化生产具有重要的借鉴意义。宏观偏析和微观偏析是衡量材料偏析程度的两个指标,准确的测量其偏析状况是研究溶质元素偏析的基础。实验以CrMo耐磨铸钢为研究对象,采用激光诱导击穿光谱原位分析仪(LIBSOPA)和电子探针(EPMA)分析钢锭不同部位的宏观偏析和凝固组织中的微观偏析,结果发现,Cr、V和Mn元素在CrMo耐磨铸钢铸锭中宏观偏析程度较小,偏析比接近1,而Mo元素宏观偏析程度较大,其最大宏观偏析比超过1.20;Cr、Mo、V和Mn元素在CrMo钢凝固组织中均存微观偏析,且随着冷却速度的增加,Cr、Mo、V和Mn微观偏析程度也随之增加,其最大微观偏析比分别为1.39、2.63、3.47和1.83。LIBSOPA与EPMA在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用,对全面了解CrMo钢铸锭元素偏析,优化铸造以及后续的热加工工艺具有重要借鉴意义。     

论大型钢锭和铸件低倍偏析的形成机理

1.绪言从微观的、宏观的观点,对大型钢锭和铸件的凝固与偏析所作的研究结果表明,钢的凝固是以树枝状形态进行的,并已弄清钢的凝固与偏析之间有着密切的关系。本文想进一步以上述结果为基础,对钢锭和铸件生成的∧偏析、负偏析带以及其它低倍偏析的成因,并附带地对铸件与钢锭的解剖调查结果和基础模型试验结果等,加以     

22MnB5钢溶质分配系数及TiN析出对微观偏析的影响

为了提高凝固过程中溶质微观偏析模型计算的准确性,基于溶质分配系数及夹杂物析出对溶质偏析的重要影响,定量分析了溶质分配系数以及TiN析出对凝固过程溶质元素含量的影响,为微合金高强钢凝固过程研究提供理论参考.针对22MnB5钢建立了耦合TiN析出热力学模型的溶质微观偏析模型,并探究了温度及钢液凝固路径对溶质分配系数的影响规...     

轴承钢连铸坯碳偏析的形成机理及影响因素

对高碳铬轴承钢连铸坯白亮带和中心碳偏析的形成机理及其影响因素进行了系统的分析研究，提出了改善偏析的措施，同时进行了连铸钢与模铸钢内在质量和疲劳性能对比试验。结果表明，连铸轴承钢坯存在轻微的碳偏析（C／C0＝0．92－1．10），其材质的疲劳寿命达到了模铸钢的水平。     

碳偏析和残余B对20CrMnTiH1齿轮钢淬透性的影响

试验分析了电磁搅拌电流对20CrMnTiH1齿轮钢180mm×180mm连铸坯碳偏析的影响以及精炼和连铸工序钢中残余B含量及其变化对钢淬透性的影响。结果表明，电磁搅拌电流从200A降至100A时，铸坯碳偏析指数降低0．1；控制钢中残余B≤0．0002％，可使20CrMnTiH1齿轮钢淬透性带宽≤4HRC。     

用于铸坯凝固的简易微观偏析模型

针对目前微观偏析模型形式复杂、求解困难等问题,在比较了目前几个主要的微观偏析模型的计算结果后,基于Scheil模型的方程形式和CK模型在1℃/s冷却速率下的变化趋势,建立了适合连铸坯凝固的简易微观偏析模型.研究表明,该模型可快速并准确预测枝晶间液相浓度与钢的零强度温度(ZST),并可对连铸坯各元素间宏观偏析的关系进行定量判断,大幅度降低了使用难度.     

连铸中TiN枝晶间的析出

<正>溶质在枝晶间的微观偏析而导致在奥氏体晶界的析出,Ti和N在凝固过程中的微观偏析也会导致TiN在枝晶间的液体中析出。1 500℃时TiN在低合金钢液中的溶度积为6.15×10-4,这是按低合金钢的平均液相线温度所得。当钢液凝固了99%时,有55%的氮转变成了TiN析出物。当钢液完全凝固时%Ti/%N≥3.42,     

25CrMo钢锭点状偏析区微观组织特点

 为了研究钢锭点状偏析区微观组织特点,对CrMo钢锻坯中的斑点偏析区域进行了分析研究。研究表明,钢坯中的元素偏析区沿锻造方向拉伸且尺寸较小,可判断原铸锭中的偏析为3个维度方向尺寸相近的点状偏析。偏析区中铬、钼元素质量分数相对较高,在冷却后点状偏聚区形成贝氏体组织,与基体的铁素体、珠光体组织呈交错分布的特征,且夹杂物在偏析区富集比较明显,局部偏析区还存在气孔。钢中的点状偏析的出现主要原因是钢液凝固前沿过冷度降低,在成分过冷条件下,高熔点铬、钼组元在枝晶表面局部富集,随温度的下降,钢液中MnS夹杂物同时受枝晶表面的物理吸附作用聚集,同时增加了枝晶区域液相的黏度,导致气体溢出困难,在凝固后局部形成气孔。通过提高钢液凝固速度,降低钢液在固液两相区的停留时间,将有效缓解钢锭中斑点偏析的形成。     

改善连铸重轨钢中心偏析的技术探讨

综述了重轨钢连铸方坯中心偏析的形成机理改善措施，分析了电磁搅拌，低过热浇铸以及适当的宽厚比和轻压下技术对消除或改善重轨钢连铸方坯中心偏析的作用和效果。指出组合式电磁搅拌和低过热度浇铸是改善重轨钢连铸方坯中心偏析的有效途径。     

中心偏析原因危害评定及预防(下)

（续上期）４中心偏析预防４．１减少易偏析元素的含量硫磷等元素属于偏析元素，在一般情况下应尽量减少其含量。去除的方法除炉内炼钢过程的除硫磷外（目前仍然担负着主要任务，发展较快的偏心炉底出钢技术对净化钢液有明显效果），还有液态铁的预处理和液态钢炉外精炼技...     

伞骨钢成型过程中分层的原因分析

采用化学分析及微观组织分析的方法，对伞骨钢压扁后成型过程中所产生分层缺陷的原因进行分析。结果表明，钢带中部严重的碳偏析是导致在冷弯成U形伞骨时，形成钢带分层的主要原因。     

非平衡凝固对铸坯末端两相区长度的影响

通过分析代表性的正六棱凝固结构的微观偏析模型,结合实际多组元钢种,建立了钢的凝固过程溶质微观偏析有限差分模型。模型计算得到的非平衡固相线与Jernkontoret公布的有关实验数据吻合。20钢、45钢和U71Mn钢的280 mm×380 mm连铸坯传热计算模型的应用表明,采用非平衡固相线计算的铸坯中心两相区长度比采用平衡固相线计算的长,并且随钢中碳含量的增加而增大;修订的凝固参数与建立的模型能更准确地反映铸坯的凝固进程。     

马氏体不锈钢刀具表面线状缺陷分析

以马氏体不锈钢热轧板材生产的刀具为研究对象,采用体视显微镜观察了线状缺陷的宏观形貌,采用光学显微镜对刀面正常区域和缺陷区域的金相组织进行了对比,并借助扫描电镜观察了异常物质的微观形貌,用能谱分析仪测定了其成分,从而确定了该缺陷产生的原因是钢液在凝固过程中由于碳和铬原子的微观偏析和宏观偏析,导致局部溶质浓度达到了共晶条件...     

含Nb高强钢高温凝固特性与物性参数的计算

以Ueshima的正六边形凝固模型为基础,通过有限差分法建立了钢凝固过程中两相区溶质微观偏析模型,分析了含Nb高强钢溶质元素对其凝固偏析的影响,并通过理论计算分析了连铸条件下含Nb高强钢的高温物性参数。分析表明,在碳含量低于包晶点时,P、S、Nb和Ti元素偏析程度随着碳含量的增加而降低;碳含量高于包晶点时,元素偏析趋势相反。定量计算了固定成分下含Nb钢高温物性参数的值,由于Fe不同相的高物性参数并不一致,可以看出一个准确的相组成对高温物性参数的确定十分重要。     

二元共晶／包晶合金系微观偏析半解析数学模型的研究

基于典型微观控制单元体（通常指二次枝晶臂间距半长）内的溶质质量守恒关系，建立了适用于枝晶凝固方式的二元共晶／包晶合金微观偏析半解析数学模型，模型中充分考虑了固相反向扩散和枝晶结构粗化对液相溶质浓度的稀释效果。在引入适当的假设条件下，通过严格的数学推导，获得了模型的完整核心控制方程．在推导过程中应用了标准的粗化模型、二次方形式的固相溶质浓度分布以及抛物线固相生长方式等重要假设．其中，采用精度较高的四阶经典龙格一库塔数值微分方法，并结合具体的冷却条件，对模型的常微分核心控制方程来进行数值计算．为验证所建微观偏析模型的合理性和适用性，本文针对Al-4．9wt％Cu二元共晶合金进行了模型研究，通过将本模型的计算结果与已有的实验测试数据以及其它特点各异的微观偏析半解析数学模型的预测结果进行对比分析，表明本文所建立的微观偏析半解析数学模型具有相对较高的预测精度和能力，其预测结果最为接近于实测值．     

高强度船板AH36的断口不合原因分析

本文针对安钢高强度船板AH36的拉伸断口分层现象进行了分析.结果表明断口分层是由于铸坯中心偏析和中心疏松造成的.通过优化AH36的化学成分和连铸、轧制工艺,改善了铸坯中心偏析和中心疏松,消除了钢的异常微观组织,提高了AH36的一次合格率.     

首钢Z向钢超声波探伤初步研究

介绍了首钢Z向钢超声波探伤的初步研究结果，通过理化检验、金相分析和原位分析等试验手段．得出中心部位的微裂纹和碳偏析是造成Z向钢超声波探伤不介格的主要原因。     

钢锭帽部浇高对重轨钢成分偏析的影响

调查、分析了重轨钢现用９．４２ｔ钢锭幅部分成分偏析的原因，并制定了改进措施。进行的现场典型试验结果表明，通过增加钢锭保温帽的高度和浇注高度，可以有效降低钢坯及钢轨端部碳成分偏析。     

不同组织类型对3Cr2MnNiMo钢抛光性能的影响

800mm厚塑料模具钢3Cr2MnNiMo经调质处理后,内部组织由回火索氏体、回火下贝氏体和粒状贝氏体组成,组织不均匀是由于合金元素的微观偏析,随偏析程度的增加,局部显微硬度值增高.样品经机械抛光后表面的三维形貌显示从基体至元素偏析区表面逐步隆起;粒状贝氏体区的局部光洁度最高,回火下贝氏体最低.经高温扩散退火处理后,显...     

砷含量对碳素结构钢和低合金钢筋钢性能的影响

通过较大规模的工业生产试验，研究了正常生产工艺条件下，在碳素结构钢和低合金钢筋钢中，砷含量从≤０．０９０％范围提高到０．０９１－０．１５０％范围时，砷在钢中的偏析和轧钢热加工过程的表面富集倾向，以及砷对钢的金相组织，屈服点，抗拉强度，延伸率，常温冲击韧性，低温冲击韧性和应变时效敏感性的影响。