连铸M2高速钢碳化物和宏观偏析热模拟

M2高速钢碳化物粗大且分布不均匀制约了该钢种采用连铸-连轧工艺生产。采用基于特征单元热相似性的连铸坯枝晶生长热模拟试验机研究了连铸M2高速钢凝固过程及组织形成规律,并且使用光学显微镜和金属原位分析仪分析了过热度和二冷区比水量对其碳化物分布和尺寸及宏观偏析的影响。实验结果表明,铸坯碳化物分布和尺寸及宏观偏析受到过热度与二冷区比水量的显著影响。过热度每减小10℃,凝固末端的碳化物面积占比减小约1.5%,碳化物网交汇处平均尺寸减小约7.5μm。随着二冷区比水量由0.36 L/kg增加至0.54 L/kg,凝固末端的碳化物面积占比减小约2.8%,碳化物网交汇处平均尺寸减小约23.8μm。降低过热度和提高二冷区比水量有利于C、W、Cr、V元素均匀分布和降低中心偏析。     

钢液环境对Ti-O团簇形貌影响的分子动力学模拟

钢中细小、弥散分布的钛氧化物可以诱导晶内铁素体的形成,提高钢的力学性能。通过分子动力学方法模拟研究了Ti-O团簇长大演化成为钛氧化物的过程,并探究了钢液环境与空位对Ti-O团簇形貌的影响。结果发现：在真空中以球状结构稳定存在的Ti-O团簇在钢液中呈蠕虫状或树枝状。通过比较低能Fe原子在Ti-O团簇周围和钢液中的分布,发现在团簇内O原子周围0.25～0.30 nm范围内Fe原子出现聚集,说明钢液中Fe原子对Ti-O团簇中的O原子产生作用,使Ti-O团簇形貌发生变化。空位易在距离Ti-O团簇表面0.45 nm范围内聚集,空位扩散加速了Ti-O团簇的碰撞长大。     

金属凝固过程与细晶技术

为了实现连续铸造金属材料的均质化,研究了以数值模拟得到的凝固过程函数曲线方程控制自行设计单向凝固炉中凝固过程的工艺参数选择原则;并基于以自行设计并制备的脉冲电磁振荡凝固实验装置获得的大量实验结果及对其进行的理论分析,揭示了脉冲电磁振荡细化金属凝固组织的机理,提出了脉冲磁致振荡凝固细晶化技术.     

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。     

灰铸铁中的氮

实验研究表明,适量的氮可以改善灰铸铁的石墨形态和基体组织,从而使其性能有所提高。本文综述了国内外这方面的实验研究成果。     

SnAg纳米粒子的尺寸控制及其机制（英文）

采用一种改进的化学还原法,在室温下合成Sn3.5Ag(质量分数,%)纳米颗粒。实验所用表面活性剂和还原剂分别为邻啡罗琳和硼氢化钠。X射线衍射分析表明所合成的纳米粒子没有明显的氧化现象。结果表明:在反应物浓度较小时,产生的一次粒子较少,团聚及二次粒子生长程度较小,纳米颗粒的尺寸也随之减小。当以某一合适的速率添加还原剂到前驱体溶液中时,表面活性剂浓度对纳米颗粒尺寸起到控制作用。由于表面活性剂分子可以与纳米团簇之间产生配位作用,因此可以抑制纳米颗粒的长大。表面活性剂与前驱体溶液质量的比值越大,得到的纳米颗粒尺寸越小。     

镍钼铌冷硬铸件高温断口观察

采用扫描电镜分别观察了含镍、钼、铌冷硬铸铁的高温断口，结果表明，随着温度的提高，冷硬铸铁的断口由脆性向塑性转变，含铌冷硬铸铁的要求的转变温度最高，含钼冷硬铸铁次之，含镍冷硬铸铁转变温度最低。     

钢锭模铸造车间的技术改造

对钢锭模车间和轧辊车间的特点进行了对比分析，　提出了将钢锭模车间改造为轧辊车间的设想，并对其投资情况和经济效益做了分析。     

氮对灰铸铁基体组织的作用

研究了氮对Fe—C-Si和Fe—C—Si-Mn灰铸铁基体组织的作用,实验结果表明,氮使灰铸铁共晶团组织细化,珠光体含量增多,并使珠光体和铁素体显微硬度提高氮对灰铸铁平衡及非平衡相变温度的影响和它溶入铁素体及渗碳体中是强化灰铸铁基体组织的重要原因.     

脉冲磁场下铝液凝固组织的研究

研究了脉冲磁场对铝液凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场可以显著改变铝的凝固组织,使其由粗大的柱状晶变为细等轴晶。这一研究结果为开发铝合金绿色凝固细晶技术提供了基础依据。