稀土掺杂TiO2光催化材料的制备和性能
1
2006
... 稀土作为我国重要的战略资源,由于其具有特殊的电子结构和较强的化学活性,在被用来进行一般金属和合金材料的改良时体现出极强的改良潜力和特性,因而在钢铁领域的应用很广.研究表明,添加稀土能起到净化钢液、细化晶粒以及合金化等作用,从而提高钢的各项力学性能以及增加钢的耐腐蚀性[1~10]. ...
稀土掺杂TiO2光催化材料的制备和性能
1
2006
... 稀土作为我国重要的战略资源,由于其具有特殊的电子结构和较强的化学活性,在被用来进行一般金属和合金材料的改良时体现出极强的改良潜力和特性,因而在钢铁领域的应用很广.研究表明,添加稀土能起到净化钢液、细化晶粒以及合金化等作用,从而提高钢的各项力学性能以及增加钢的耐腐蚀性[1~10]. ...
Application of rare earth in steel in China
1992
La对Ni-Cr-W-Mo耐热合金1173K恒温氧化行为的影响
2009
La对Ni-Cr-W-Mo耐热合金1173K恒温氧化行为的影响
2009
Discussion of RE inclusions as heterogeneous nuclei of primary austenite in hardfacing metals of medium-high carbon steels
2
1999
... 如果将稀土在冶炼过程中加入到钢中,则可避免稀土元素对渗氮设备的污染和腐蚀,同时对钢水的脱氧、脱硫、夹杂物变性处理、凝固组织及钢材性能均具有重要改善[5,7,22,23].基于以上考虑,本文通过在一种氮化用钢中添加微量稀土元素,系统研究稀土元素对钢中夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探索在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
Effects of rare earth on structure and mechanical properties of clean BNbRE steel
2
2005
... 如果将稀土在冶炼过程中加入到钢中,则可避免稀土元素对渗氮设备的污染和腐蚀,同时对钢水的脱氧、脱硫、夹杂物变性处理、凝固组织及钢材性能均具有重要改善[5,7,22,23].基于以上考虑,本文通过在一种氮化用钢中添加微量稀土元素,系统研究稀土元素对钢中夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探索在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响. ...
... 采用金相显微镜对0RE和0.03RE试验钢纵向试样中夹杂物形貌特征进行观察,并对添加稀土的试验钢的夹杂物采用电子探针进行面扫成分分析,结果如图4、5和图6.图4a为未加稀土的试验钢中夹杂物的形貌特征,可以看出,夹杂物主要呈现长条状,还有少部分的点状.结合ASPEX结果和之前的研究结果[7,18]可以判断,长条状的夹杂物为MnS,细小的点状夹杂物为Al2O3以及Al2O3与MnS形成的混合氧化物夹杂.经过稀土微合金化处理的试验钢中夹杂物的尺寸明显细化,其形态由条带状变为小球状(图4b).从电子探针面扫描分析结果可以看出(图5和图6),加入稀土后,富Mn的硫化物夹杂转变成富含Ce的稀土硫化物,富含Al的氧化物夹杂转变成富含Ce的稀土氧化物.检测结果表明稀土添加后夹杂物的成分均变为富含稀土元素的夹杂,与ASPEX结果很好的吻合. ...
Characterisation of rare earth assisted plasma carbonitrided TiNi alloys
2012
Ce元素对Q345H型钢的洁净度、组织和力学性能影响的研究
3
2012
... 冲击性能:按GB/T229-2007标准在锻棒上制取10 mm×10 mm×55 mm的U型缺口冲击试样[9](图1b),在JB-30B冲击试验机上测量横向试样的室温冲击功.每种材料做3个试样,然后取平均值. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
Ce元素对Q345H型钢的洁净度、组织和力学性能影响的研究
3
2012
... 冲击性能:按GB/T229-2007标准在锻棒上制取10 mm×10 mm×55 mm的U型缺口冲击试样[9](图1b),在JB-30B冲击试验机上测量横向试样的室温冲击功.每种材料做3个试样,然后取平均值. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土Ce对22MnCrNiMo钢组织和力学性能的影响
3
2017
... 稀土作为我国重要的战略资源,由于其具有特殊的电子结构和较强的化学活性,在被用来进行一般金属和合金材料的改良时体现出极强的改良潜力和特性,因而在钢铁领域的应用很广.研究表明,添加稀土能起到净化钢液、细化晶粒以及合金化等作用,从而提高钢的各项力学性能以及增加钢的耐腐蚀性[1~10]. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土Ce对22MnCrNiMo钢组织和力学性能的影响
3
2017
... 稀土作为我国重要的战略资源,由于其具有特殊的电子结构和较强的化学活性,在被用来进行一般金属和合金材料的改良时体现出极强的改良潜力和特性,因而在钢铁领域的应用很广.研究表明,添加稀土能起到净化钢液、细化晶粒以及合金化等作用,从而提高钢的各项力学性能以及增加钢的耐腐蚀性[1~10]. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
Effect of rare earth elements on plasma nitriding of 38CrMoAl steel
2
1996
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... [11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
Examination of plasma nitriding microstructure with addition of rare earths
2004
Effects of rare earth elements on the characteristics of low temperature plasma nitrocarburized martensitic stainless steel
2
2012
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... [13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
催渗技术提高渗氮效率
1
2011
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
催渗技术提高渗氮效率
1
2011
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
含稀土钢在不同工艺条件下的渗氮行为
2
2001
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... [15]. ...
含稀土钢在不同工艺条件下的渗氮行为
2
2001
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... [15]. ...
稀土含量对38CrMoAl钢渗氮层性能的影响
2009
稀土含量对38CrMoAl钢渗氮层性能的影响
2009
稀土对38CrMoAl钢离子渗氮层结构和性能的影响
1
2000
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
稀土对38CrMoAl钢离子渗氮层结构和性能的影响
1
2000
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
Influence of process time on microstructure and properties of 17-4PH steel plasma nitrocarburized with rare earths addition at low temperature
1
2010
... 采用金相显微镜对0RE和0.03RE试验钢纵向试样中夹杂物形貌特征进行观察,并对添加稀土的试验钢的夹杂物采用电子探针进行面扫成分分析,结果如图4、5和图6.图4a为未加稀土的试验钢中夹杂物的形貌特征,可以看出,夹杂物主要呈现长条状,还有少部分的点状.结合ASPEX结果和之前的研究结果[7,18]可以判断,长条状的夹杂物为MnS,细小的点状夹杂物为Al2O3以及Al2O3与MnS形成的混合氧化物夹杂.经过稀土微合金化处理的试验钢中夹杂物的尺寸明显细化,其形态由条带状变为小球状(图4b).从电子探针面扫描分析结果可以看出(图5和图6),加入稀土后,富Mn的硫化物夹杂转变成富含Ce的稀土硫化物,富含Al的氧化物夹杂转变成富含Ce的稀土氧化物.检测结果表明稀土添加后夹杂物的成分均变为富含稀土元素的夹杂,与ASPEX结果很好的吻合. ...
Effects of rare earths addition on the microstructure, wear and corrosion resistances of plasma nitrided 30CrMnSiA steel
2012
NdFeB 稀土永磁材料阻氢涂层的制备
2
2002
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
NdFeB 稀土永磁材料阻氢涂层的制备
2
2002
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
钢的快速渗氮技术研究现状
1
2006
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
钢的快速渗氮技术研究现状
1
2006
... 化学热处理是机械制造业中改善零件质量和寿命的重要环节,渗氮热处理是应用广泛的一种表面化学热处理技术,渗氮处理的目的是在基本不改变自身性能和工件尺寸的前提下,获得较高的表面硬度,并增强工件的耐磨性能,进而提高疲劳寿命[11~13].渗氮是钢在铁素体状态(700℃以下)渗入氮原子来提高钢件表面氮含量,由于温度低,氮原子在铁素体中的扩散速度远低于氮原子在奥氏体中的扩散速度[14],因而渗氮速度慢,能耗大,生产周期长.为了缩短渗氮处理的工艺周期以及改善渗层组织和性能,人们从渗氮工艺和渗氮用钢等方面进行了大量的探索[11~21].利用稀土元素(RE)进行催渗在化学热处理领域应用的良好前景[13~15,17,20],但是,这种方法需要从设备和操作等方面进行改进,并且稀土渗剂会对设备产生一定的污染和腐蚀,因此在企业中普及应用有一定的难度[15]. ...
5CrNiMo钢中大尺寸稀土夹杂物的形貌和形成动力学研究
3
2006
... 如果将稀土在冶炼过程中加入到钢中,则可避免稀土元素对渗氮设备的污染和腐蚀,同时对钢水的脱氧、脱硫、夹杂物变性处理、凝固组织及钢材性能均具有重要改善[5,7,22,23].基于以上考虑,本文通过在一种氮化用钢中添加微量稀土元素,系统研究稀土元素对钢中夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探索在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... [22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
5CrNiMo钢中大尺寸稀土夹杂物的形貌和形成动力学研究
3
2006
... 如果将稀土在冶炼过程中加入到钢中,则可避免稀土元素对渗氮设备的污染和腐蚀,同时对钢水的脱氧、脱硫、夹杂物变性处理、凝固组织及钢材性能均具有重要改善[5,7,22,23].基于以上考虑,本文通过在一种氮化用钢中添加微量稀土元素,系统研究稀土元素对钢中夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探索在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... [22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
Study of application of rare earth elements in advanced low alloy steels
2
2008
... 如果将稀土在冶炼过程中加入到钢中,则可避免稀土元素对渗氮设备的污染和腐蚀,同时对钢水的脱氧、脱硫、夹杂物变性处理、凝固组织及钢材性能均具有重要改善[5,7,22,23].基于以上考虑,本文通过在一种氮化用钢中添加微量稀土元素,系统研究稀土元素对钢中夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探索在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
?450 mm圆坯夹杂物分布研究
1
2013
... 为了分析稀土对夹杂物的变性效果,本研究使用ASPEX自动扫描电镜对锻坯沿半径方向夹杂物的类型、尺寸、分布进行分析.ASPEX设备的优点在于可以连续、自动地检验样品上的所有夹杂物的尺寸、成分以及位置[24].在ASPEX扫描时,分析起始尺寸大于等于1 μm.从试样纵向取样,经研磨、抛光后,利用DMI5000光学显微镜对夹杂物进行形貌观察,并采用EPMA-1720型电子探针对显微夹杂的成分进行分析. ...
?450 mm圆坯夹杂物分布研究
1
2013
... 为了分析稀土对夹杂物的变性效果,本研究使用ASPEX自动扫描电镜对锻坯沿半径方向夹杂物的类型、尺寸、分布进行分析.ASPEX设备的优点在于可以连续、自动地检验样品上的所有夹杂物的尺寸、成分以及位置[24].在ASPEX扫描时,分析起始尺寸大于等于1 μm.从试样纵向取样,经研磨、抛光后,利用DMI5000光学显微镜对夹杂物进行形貌观察,并采用EPMA-1720型电子探针对显微夹杂的成分进行分析. ...
用于煤机的低合金耐磨铸钢性能改良研究
1
2011
... 拉伸性能:将ϕ14的拉伸试样毛坯在850℃保温2 h油淬后再在560℃回火2.5 h,按照图1a进行精加工成拉伸试棒,尺寸为ϕ10 mm×60 mm,拉伸试验在CMT5305电子万能试验机上进行的,测试标准按照GB/T228-2002[25],应变速率为10-2/s,测量样品数量为3支,测试温度为室温,试验结果取平均值. ...
用于煤机的低合金耐磨铸钢性能改良研究
1
2011
... 拉伸性能:将ϕ14的拉伸试样毛坯在850℃保温2 h油淬后再在560℃回火2.5 h,按照图1a进行精加工成拉伸试棒,尺寸为ϕ10 mm×60 mm,拉伸试验在CMT5305电子万能试验机上进行的,测试标准按照GB/T228-2002[25],应变速率为10-2/s,测量样品数量为3支,测试温度为室温,试验结果取平均值. ...
稀土对42CrMoTiB钢夹杂物和力学性能的影响
2
2013
... 稀土元素活性极高,与O和S元素有很强的亲和力,其脱氧能力比Al、Mg、Ti强,与Ca相近,加入钢液中的稀土元素与O和S元素发生反应.稀土夹杂物形成自由能负值依次为:RE2O2S>RE2O3>RE3S4>RE2S3>RES[26,27].由此可知,稀土的加入优先与O和S形成球状的硫氧化物RE2O2S.因此,经过稀土微合金化后,钢中原来分布的尺寸较大、长条状的MnS夹杂物变成尺寸较小、球形或椭圆形的稀土硫氧化物RE2O2S.从ASPEX结果也可以明显看出,未添加稀土的试验钢中,夹杂主要为MnS和MnS-Oxide,而且尺寸较大,5~10 μm约占37%,甚至还有10~20 μm尺寸的夹杂.稀土微合金化后,夹杂的尺寸主要为1~3 μm,约占74%,小部分为3~5 μm. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土对42CrMoTiB钢夹杂物和力学性能的影响
2
2013
... 稀土元素活性极高,与O和S元素有很强的亲和力,其脱氧能力比Al、Mg、Ti强,与Ca相近,加入钢液中的稀土元素与O和S元素发生反应.稀土夹杂物形成自由能负值依次为:RE2O2S>RE2O3>RE3S4>RE2S3>RES[26,27].由此可知,稀土的加入优先与O和S形成球状的硫氧化物RE2O2S.因此,经过稀土微合金化后,钢中原来分布的尺寸较大、长条状的MnS夹杂物变成尺寸较小、球形或椭圆形的稀土硫氧化物RE2O2S.从ASPEX结果也可以明显看出,未添加稀土的试验钢中,夹杂主要为MnS和MnS-Oxide,而且尺寸较大,5~10 μm约占37%,甚至还有10~20 μm尺寸的夹杂.稀土微合金化后,夹杂的尺寸主要为1~3 μm,约占74%,小部分为3~5 μm. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土微合金化对5CrNiMo钢组织和性能的影响
5
2004
... 稀土元素活性极高,与O和S元素有很强的亲和力,其脱氧能力比Al、Mg、Ti强,与Ca相近,加入钢液中的稀土元素与O和S元素发生反应.稀土夹杂物形成自由能负值依次为:RE2O2S>RE2O3>RE3S4>RE2S3>RES[26,27].由此可知,稀土的加入优先与O和S形成球状的硫氧化物RE2O2S.因此,经过稀土微合金化后,钢中原来分布的尺寸较大、长条状的MnS夹杂物变成尺寸较小、球形或椭圆形的稀土硫氧化物RE2O2S.从ASPEX结果也可以明显看出,未添加稀土的试验钢中,夹杂主要为MnS和MnS-Oxide,而且尺寸较大,5~10 μm约占37%,甚至还有10~20 μm尺寸的夹杂.稀土微合金化后,夹杂的尺寸主要为1~3 μm,约占74%,小部分为3~5 μm. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土微合金化对5CrNiMo钢组织和性能的影响
5
2004
... 稀土元素活性极高,与O和S元素有很强的亲和力,其脱氧能力比Al、Mg、Ti强,与Ca相近,加入钢液中的稀土元素与O和S元素发生反应.稀土夹杂物形成自由能负值依次为:RE2O2S>RE2O3>RE3S4>RE2S3>RES[26,27].由此可知,稀土的加入优先与O和S形成球状的硫氧化物RE2O2S.因此,经过稀土微合金化后,钢中原来分布的尺寸较大、长条状的MnS夹杂物变成尺寸较小、球形或椭圆形的稀土硫氧化物RE2O2S.从ASPEX结果也可以明显看出,未添加稀土的试验钢中,夹杂主要为MnS和MnS-Oxide,而且尺寸较大,5~10 μm约占37%,甚至还有10~20 μm尺寸的夹杂.稀土微合金化后,夹杂的尺寸主要为1~3 μm,约占74%,小部分为3~5 μm. ...
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
稀土添加工艺及其在重载汽车车轮钢中的作用
2008
稀土添加工艺及其在重载汽车车轮钢中的作用
2008
板坯连铸辊长寿命技术的探究
2
2013
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
板坯连铸辊长寿命技术的探究
2
2013
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
... ~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
重载齿轮钢的高温性能
1
2009
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
重载齿轮钢的高温性能
1
2009
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
低碳马氏体钢多层次组织对疲劳损伤行为的影响机制研究
2019
低碳马氏体钢多层次组织对疲劳损伤行为的影响机制研究
2019
铝/钢异种金属的激光焊接及喷丸对接头组织和性能的影响研究
1
2019
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
铝/钢异种金属的激光焊接及喷丸对接头组织和性能的影响研究
1
2019
... 夹杂物的存在状态是影响钢机械性能的关键因素,尤其是夹杂物对疲劳寿命有很大的影响.当钢中夹杂物类型主要为MnS和Al2O3时,夹杂物与基体有不同的热膨胀系数,MnS的线膨胀系数是钢中所有常见夹杂物中最大的,为18.1×10-6℃-1,与基体(线膨胀系数12.55×10-6℃-1)[22,27~29]相差悬殊,这种夹杂物在快速冷却时以很快的速度收缩,在周围易形成空洞,成为疲劳裂纹源.Al2O3夹杂物质地硬脆,有尖利棱角,热加工时容易碎成串链,线膨胀系数远小于基体,镶嵌应力很大,在循环热应力作用下也容易成为裂纹源;另外,夹杂物同基体的弹性模量不同,外加应力作用在其周围易造成应力集中,导致疲劳裂纹的形成.当通过添加稀土元素使夹杂物发生变质,形成细小球状的硫氧化物,减小了夹杂物周围的应力集中,明显减轻条状夹杂物对基体的割裂作用,也进一步阻止了疲劳裂纹的扩展,从而提高了钢的韧性和疲劳性能[30~32].同时,稀土氧硫化物的线膨胀系数(10.4~12.7×10-6℃-1)和弹性模量与钢基体接近[22,27~29],具有很好的适配性.呈球状的稀土硫氧化物夹杂在热轧及其他热变形处理过程中其形状不会发生改变.球状的稀土夹杂物在受力时不易出现应力集中[9,10,27],可降低MnS夹杂对试验钢性能的不利影响. ...
Effect of rare earth additions on grain refinement of plain carbon steels
2
2012
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
4137H低合金钢和锡磷青铜的晶粒细化研究
1
2007
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
4137H低合金钢和锡磷青铜的晶粒细化研究
1
2007
... 钢的冲击性能与夹杂物的种类、性质以及基体组织结构有关.如前所述,添加稀土元素后长条状的MnS夹杂以及脆性的Al2O3夹杂变成细小的球状稀土氧硫夹杂物,具有很好的塑性.在冲击试验中,冲击力不大使得细小的球状稀土夹杂物与基体之间不会产生明显的应力集中,只有在更高的应力下夹杂物才可能会与基体发生分离,因而提高了裂纹萌生功.此外,裂纹在扩展过程中遇到弥散细小的稀土夹杂物时,会使裂纹尖端的应力减小,增大裂纹扩张阻力[5,9,10,23,26,27].当裂纹绕过此类夹杂物时,裂纹的扩展途径增加,裂纹扩展功也增加,明显改善了钢的冲击韧性,从而使试验钢室温冲击功由17.25 J提高39.06 J.有报道称添加稀土元素后,钢的晶粒得到细化,拉伸强度和塑性得到明显提高[33,34].但在本研究中,可能添加稀土元素的量较少,晶粒细化作用不明显.同时,拉伸强度对夹杂物的形态并不敏感.因此,稀土添加后的试验钢的拉伸强度基本不变. ...
Effect of rare earth elements on isothermal transformation and microstructures in 20Mn steel
2
1992
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
... ,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
稀土对BNbRE重轨钢冲击韧性的影响作用
2
2005
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
... [36,39,40]: ...
稀土对BNbRE重轨钢冲击韧性的影响作用
2
2005
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
... [36,39,40]: ...
Thermodynamics of modifying effect of rare earth oxide on Inclusions in hardfacing metal of medium-high carbon steel
1
2002
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
Effects and mechanisms of RE on impact toughness and fracture toughness of clean heavy rail steel
1
2011
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
Rare earth additions in continuously cast steel
1
1985
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
Rare earth additions to steel
1
1978
... 图7为0RE和0.03RE试验钢经过锻造正火处理后的金相显微镜和扫描电镜观察的显微组织.可以看出,两种试验钢的显微组织均由珠光体和铁素体(白色)组成.但相比未添加稀土的试验钢,添加稀土的试验钢中铁素体的尺寸略微变小且数量减少.统计发现,经过稀土处理后,铁素体的体积百分含量从9.4%降到5.9%.另外,在扫描电镜中可以更加清晰的观察到两种试验钢的区别,未添加稀土的钢中珠光体的片层结构比较松散,且很不均匀(图7c);添加稀土元素后,珠光体的层片状结构变得致密,片层间的距离变得细小.研究表明,稀土元素能够抑制先共析铁素体的产生趋向,延缓珠光体转变的孕育期,从而增加珠光体的形核率[35],这样在正火过程中奥氏体发生共析转变时导致形成的先共析铁素体含量降低.另外,稀土的加入也提高了钢液的过冷度,增加了过冷奥氏体的稳定性,使得珠光体转变温度降低[33,35~38].温度越低,元素的扩散速率就会越慢,原子迁移距离随之变短,这样使得珠光体的长大速度也就变慢,因而使得珠光体的片层距离减小[36].珠光体的形貌特征对钢材的冲击韧性影响很大.研究表明,珠光体钢的冲击韧性与渗碳体片层厚度和奥氏体晶粒度有关,其关系式表达如下[36,39,40]: ...
高碳钢中珠光体在温楔横轧过程中的组织演变
1
2007
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
高碳钢中珠光体在温楔横轧过程中的组织演变
1
2007
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
Effect of rare earths on impact toughness of a low-carbon steel
1
2012
... 式中,AK为冲击功,t为渗碳体片层厚度,d为奥氏体晶粒尺寸,k0、k1、k2均为常数.添加稀土元素后,发现铁素体的晶粒尺寸并没有得到明显的细化(图7a和b),间接表明稀土添加并未显著影响奥氏体的晶粒度d.通过图7可以观察到珠光体的片层间距t减小(图7c和d),薄渗碳体片能够弯曲产生塑性形变,有利于改善冲击韧性[20,37,41~43]. ...
Surface properties of low alloy steel treated by plasma nitrocarburizing prior to laser quenching process
1
2015
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
涂覆-低温多元共渗复合处理后铸铁活塞环组织性能研究
1
2013
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
涂覆-低温多元共渗复合处理后铸铁活塞环组织性能研究
1
2013
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
Plasma-nitriding of tool steels for combined percussive impact and rolling fatigue wear applications
1
1998
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
关于渗氮-氮碳共渗产品化合物层疏松(不致密)的检测
1
2013
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
关于渗氮-氮碳共渗产品化合物层疏松(不致密)的检测
1
2013
... 图8a和b为0RE和0.03RE试验钢调质后的显微组织,均为细针状索氏体和少量游离铁素体,两者并未有明显差别.图8c和d为0RE和0.03RE试验钢经过气体氮化36 h的低倍渗层组织,共渗层由表面白亮层ε相(Fe2-3N)和其下深色的扩散层组成.另外,可以观察到经过稀土处理后的白亮层有所增厚.图8e和f为气体氮化后的高倍表层组织.比较图8e和f发现:0RE试验钢的白亮层浅,厚度约为12 μm,经过稀土处理后试验钢的白亮层厚度约为16 μm;0RE试验钢中的扩散层有大量平行于表面的脉状组织,而经过稀土处理试验钢中只有少量的脉状组织存在.普通渗氮中很容易产生脉状组织,氮化物容易沿晶界积累,一旦表面硬度提高,往往可能增加脆性[44,45].结果表明稀土处理后能改善脉状组织.另外,两种试验钢的表层均能明显观察到表面疏松.疏松是渗氮过程所形成的一种组织缺陷,是指在ε相区分布的点状黑色组织,实际是一些大小不等、形状不规则的孔洞.一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞[46,47]. ...
Effect of rare earths on diffusion coefficient and transfer coefficient of carbon during carburizing
1
2001
... 0RE和0.03RE试验钢中渗层硬度分布曲线如图9所示.对比发现,添加稀土后:(1)表面硬度由570HV0.3提高到630HV0.3,增加了60HV0.3;(2)提高了近表层的显微硬度,但随着距表面距离越来越远,这种差异越来越小;(3)硬化层深由0.37 mm提高到0.46 mm,加深了0.09 mm.结果表明稀土元素的添加能有效提高渗氮后合金的表面硬度且加速氮原子的扩散.渗氮过程中产生的氮化物,其形态以及分布对渗氮组织和性能影响很大.由于稀土元素的原子半径比铁大,添加稀土元素后导致周围基体晶格产生畸变,氮原子优先在畸变区偏聚,形成原子气团.当浓度达到一定值后,将成为第二相氮化物的形核核心,从而促进了氮化物均匀形核,因而使得白亮层增厚,同时也避免了氮化物沿晶界的偏聚以及脉状组织的产生,表面硬度也得到提高.同时,在扩散过程中,稀土元素还具有吸附作用[48~50],在表面形成较高的氮浓度,增大与内层的浓度差,有利于氮原子的扩散,促进渗氮过程的进行,从而显微硬度层深加深. ...
Study on absorption and transport of carbon in steel during gas carburizing with rare-earth addition
2001
Microstructure and mechanical properties of 17-4PH steel plasma nitrocarburized with and without rare earths addition
1
2010
... 0RE和0.03RE试验钢中渗层硬度分布曲线如图9所示.对比发现,添加稀土后:(1)表面硬度由570HV0.3提高到630HV0.3,增加了60HV0.3;(2)提高了近表层的显微硬度,但随着距表面距离越来越远,这种差异越来越小;(3)硬化层深由0.37 mm提高到0.46 mm,加深了0.09 mm.结果表明稀土元素的添加能有效提高渗氮后合金的表面硬度且加速氮原子的扩散.渗氮过程中产生的氮化物,其形态以及分布对渗氮组织和性能影响很大.由于稀土元素的原子半径比铁大,添加稀土元素后导致周围基体晶格产生畸变,氮原子优先在畸变区偏聚,形成原子气团.当浓度达到一定值后,将成为第二相氮化物的形核核心,从而促进了氮化物均匀形核,因而使得白亮层增厚,同时也避免了氮化物沿晶界的偏聚以及脉状组织的产生,表面硬度也得到提高.同时,在扩散过程中,稀土元素还具有吸附作用[48~50],在表面形成较高的氮浓度,增大与内层的浓度差,有利于氮原子的扩散,促进渗氮过程的进行,从而显微硬度层深加深. ...