稀土在低硫铌钛钢中的作用

在实验条件下采用50kg真空感应炉炼和两段控制轧制工艺，并采用WE－60型万能拉伸试验机，JB－30B型冲击试验机，MM6型及OLYMPUS－PME3型光学金相显微镜，IBAS－2000图相分析等手段研究了稀土对低硫铌钛钢性能，组织及夹杂物的影响。在低硫铌钛钢中的试验结果表明，稀土元素的加入使力学性能变化各异，它使钢的横向屈服点和抗拉强度先下降而后上升；延伸率则无下降而后上升；稀土对钢的横向冲击功则表现为先上升而后下降，并且在－20℃以上，适量的稀土加入可以明显改善其冲击功的各向异性；稀土的加入并不能改变钢的显微组织类型，钢的组织为铁素体＋珠光体，但稀土会使钢中珠光体数量增加，铁素体数量减少，在钢中夹杂物方面，稀土加入则表现为它一方面 化钢液，使钢中夹杂物数量减少，另一方面是使钢中夹杂物的颗粒球化，细化和弥散化，从而改善夹杂物的分布。     

稀土添加工艺及其在重载汽车车轮钢中的作用

通过化学分析、金相观察和理论分析,研究了稀土在BG420CL车轮钢中的分布,以及它对钢中夹杂物的作用、对车轮台架弯曲疲劳寿命的影响。研究发现,对于BG420CL车轮钢,采用浇铸时结晶器喂稀土丝工艺是合理的。钢中加入稀土,可以改变夹杂物的形状和尺寸,提高钢材的综合性能。在本实验条件下,BG420CL车轮钢最佳稀土加入量约为RE／S=2．0,此时冲击韧性得到显著提高,夹杂物的球化效果最好,车轮台架弯曲疲劳寿命提高效果最佳。     

钢包内钢中稀土夹杂物的特征和行为

出钢时向装13吨钢液的钢包中加入适量的稀土和铝,人为地造成浇注初期发生水口结瘤并堵死。包内钢液自然冷却凝固后,解剖研究凝固钢体,发现钢中稀土夹杂物的特征是:(1)凝钢块的下部三分之一区域内和边缘部份稀土夹杂物较多,中部较少,上半部的中间区域基本上没有稀土夹杂物,(2)上半部中间区域是最后凝固的,其中硫化物(硫化锰)夹杂多,这只能是钢液中稀土夹杂物氧化所致,(3)钢包中的稀土夹杂发生了明显聚集,形成一些较大的聚合体,其形态与在水口结瘤中所见相似,(4)稀土夹杂聚合的主要方式是由小颗粒相互合并成大颗粒,(5)在有稀土夹杂物的区域,愈接近包底夹杂物粒度愈大。     

钢中稀土固溶规律及作用研究

应用ICP光谱法直接测定16Mn钢中稀土固溶虽,研究稀土固溶规律及合金化作用。实验结果表明,在MnS夹杂完全变质前,钢中仅有几ppm稀土固溶并受硫氧含量的影响,完全变质后,随钢中稀土含量增加,稀土固溶量显著增大。常温下铈在16Mn钢中固溶度不超过0.011wt％,并偏聚在晶界;固溶稀土能显著减少珠光体,增加铁素体及其硬度。     

连铸BNbRE重轨钢中稀土对夹杂物的作用

论述了稀土在钢轨中的作用,得出采用模铸方法生产的稀土轨(BNbRE)中稀土具有净化钢液、变质夹杂和微合金化作用.稀土轨采用连铸生产后,钢中硫、氧含量有大幅度的降低,钢水质量提高.在相同稀土加入量的条件下,虽然钢中残留稀土含量降低,同样取得了稀土钢轨综合性能,但稀土在钢中的净化和夹杂物变质作用有变化,对硫、氧夹杂物的作用不明显.     

HP295钢中含铈夹杂物形成的实验及热力学研究

采用LaCrO3高温管式炉重熔HP295钢,向钢液中加入不同量的Ce进行脱氧,用SEM及EDS对钢中含Ce夹杂物进行分析,并对Ce-Al-O-S系进行热力学计算。实验结果显示,含Ce夹杂物主要为不规则的Ce2O3和近球形的Ce2O2S,大部分夹杂物尺寸小于5μm。热力学计算表明,含Ce夹杂物的形成主要受钢液中[O],[S]及[Al]S含量的影响,本实验条件下主要形成Ce2O3和Ce2O2S夹杂物;当钢液中Ce与Al的活度比≥0.08时,Al2O3可转变为CeAlO3夹杂物。     

特殊钢中稀土变质夹杂物行为研究

通过加入稀土金属(Ce),研究不同稀土含量对变质夹杂物的影响。发现在洁净度较高的A l脱氧特殊钢中稀土能够使氧化铝、硫化锰夹杂变质并能形成硬度较低的铝酸稀土夹杂物。研究结果表明:当稀土含量Ce15 ppm时,钢中没有稀土夹杂物;当15 ppm≤Ce≤140 ppm时,能够生成稀土铝氧化物和稀土硫氧化物夹杂物;当Ce140 ppm时,夹杂物进一步转变为稀土铝氧化物和稀土氧硫化物的复合夹杂物,并有部分稀土氧硫化物和稀土硫化物,夹杂物的尺寸也随着增大。热力学分析计算表明:在[O],[S]含量较低的前提下,Ce变质A l2O3所需的条件是aCe.aA-l1=0.145,当[A l%]=0.01~0.03时,对应溶解的稀土含量[Ce]=22~67 ppm。     

连铸结晶器喂稀土处理的碳锰钢夹杂物研究

为研究钢中添加稀土带来的夹杂物问题,采用金相夹杂物评级、电解夹杂分析以及电子探针和扫描电镜观察分析,对经稀土处理的微合金化碳锰钢夹杂物进行了研究.结果表明,采用铝脱氧和RH真空充分脱气的微合金化碳锰钢,经连铸结晶器喂稀土处理后,钢中的A,B,C,D类夹杂物分别不大于1.0级、1.5级、0.5级、1.5级,氧化物夹杂总量约为0.0030%.试验钢中主要形成球状稀土硫化物,同时还形成有链状"稀土硫化物包围氧化铝"的复合夹杂物,而稀土氧化物难以生成.     

钢中大尺寸稀土夹杂物的形成动力学研究

以添加稀土等微合金化元素的5CrNiMo钢为例, 通过电子探针元素面分布分析探讨了钢中大尺寸稀土夹杂物的成分和组成元素的分布规律, 初步探明了稀土夹杂物的形成动力学及形成机制. 研究结果表明: 稀土夹杂物首先以高熔点氧化物和硫化物为核心分别独立形核长大, 然后以稀土所特有的较高表面活性在液相和凝固过程中相结合, 最终细小分散的稀土夹杂物合并成一个大尺寸的稀土夹杂物.     

稀土在洁净BNbRE重轨钢中的作用机制

通过实验测定、金相观察和理论分析, 系统研究了稀土在洁净BNbRE重轨钢中的赋存状态和存量的变化规律, 以及其对钢的硫化物夹杂、微观组织及性能的影响作用机制. 研究发现, 在钢洁净度大幅度提高的条件下, 稀土在钢中的作用机制有所变化, 微量的稀土起到实现净化钢液、变质夹杂物和微合金化作用, 而且作用效果非常稳定. 随着钢洁净度的提高, 稀土加入量可以适当降低. 在本实验条件下, 洁净BNbRE重轨钢的稀土最佳加入量为～0.01%, 此时洁净BNbRE重轨钢的塑性和冲击韧度得到显著改善.     

钢中夹杂物的电解萃取

介绍了一种有机溶液电解萃取和检测钢中非金属夹杂物的方法,能将含氧化物、硅酸钙、硅铝酸钙夹杂物从钢试样中完整无损地提取出来,并直接观察其三维立体形貌。并将夹杂物进行了统计分析,得到夹杂物的形貌、类型、尺寸、元素组成及数量分布,对炼钢生产过程的控制和优化有一定的指导作用。     

钇对H13钢中夹杂物的影响EI北大核心CSCD

研究了不同Y含量对H13模具钢中夹杂物的种类、形态、尺寸和成分等的影响机制。实验室采用电渣重熔冶炼添加Y获得了Y含量分别0.0008%,0.006%和0.012%(质量分数)的H13电渣锭。利用OM,SEM,ASPEX和热力学计算等方法研究Y对钢中夹杂物的影响。结果表明,不添加稀土的H13钢中夹杂物以MgO·Al_(2)O_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂为主;Y添加量为0.0008%的H13钢材中夹杂物以YAlO_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主;Y添加量为0.006%的H13钢中夹杂物以YAlO_(3)和YAlO_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主;Y添加量为0.012%的H13钢中夹杂物以单独存在的Y_(2)O_(3),YS·Y_(2)O_(3),YS外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主。当H13钢中的Y达到0.012%时,钢中尺寸小于5μm的夹杂物占96%以上。     

冷轧无取向硅钢中微细夹杂物的研究

工业试验表明,通过钙处理来控制钢中微细夹杂物的数量,可以降低硅钢片铁损.用金相显微镜、扫描电镜和图像分析仪检验了硅钢片中微细夹杂物类型及数量、尺寸分布,发现＜1μm的微细夹杂物数量占夹杂物总量的98%以上,对无取向硅钢片铁损影响较大的是0.1μM～0.4μM的微细夹杂物,钙处理有利于微细夹杂物的聚合长大.     

铈在低硫16Mn钢中的物理化学行为

研究了铈在低硫([S]<50ppm)16Mn钢中的物理化学行为,并测定了钢中铈的固溶量。少量铈仍有脱氧、脱硫、控制夹杂形态、细化晶粒等作用。钢中加入铈后生成铈夹杂物的顺序为CeAlO_3、Ce_2O_2S、Ce_2O_3、Ce_XS_Y。当Ce/S=1.90时,钢中MnS夹杂完全被铈夹杂物取代,钢呈现出最佳冲击性能。在Cewt％=0.002～0.0065范围内,用ICP光谱直接测定铈固溶量约为4ppm。     

稀土复合变质贝氏体/马氏体钢的研究

研究了稀土复合变质对贝氏体／马氏体复相铸钢组织和性能的影响。实验结果表明，钢中加入稀土，由于合金化、变质作用使钢的微观组织形态发生变化，经变质，钢的晶粒细化，空淬组织中板条马氏体、贝氏体比例增加，残余奥氏体数量提高，夹杂物形态改善，从而提高了钢的韧性和耐磨性。     

稀土对耐侯钢中非金属夹杂物的影响

通过金相光学显微镜、图像分析仪和扫描电镜及能谱仪对现场耐候钢板坯和洁净度较好的两组试验耐候钢板坯进行分析观察,采用非水电解分离夹杂 ICP方法分析钢中固溶稀土含量.从而从稀土变质夹杂的角度研究得出在不同的氧、硫含量下稀土的最佳最经济加入量及稀土的最佳含量对非金属夹杂物的影响.     

碳锰洁净钢中镧和铈在晶界的行为

应用高分辨TEM，SEM和XRD研究碳锰洁净钢中镧和铈的存在形式、分布以及在晶界的行为。研究结果表明，镧和铈在洁净钢中存在固溶态、稀土夹杂物和稀土第二相。固溶稀土偏析在晶界，洁净钢中稀土仍有净化钢液和变质夹杂的作用。适量稀土能减少S和P在晶界的偏析，净化晶界提高钢的冲击韧性。过量稀土在晶界产生有害的稀土第二相，导致性能显著降低。     

稀土对碳氮共渗过程的活化催渗及微合金化研究

研究了在碳氮共渗过程中加入稀土元素对钢的碳氮共渗动力学过程、金相组织和性能的影响。稀土可使20号钢、20CrMnTi、20CrMnMo等渗碳钢的扩渗速度提高15～20％,提高表面渗层碳氮含量,明显改善表层碳氮化合物颗粒尺寸和分布。应用于齿轮,可使疲劳寿命提高12％。稀土镧作为共渗组元,渗入钢表面,不仅改善夹杂物形貌和分布,净化晶界,并对钢表面进行了微合金化,从而改善了钢的性能。     

铈对特种防护钢板组织和力学性能的影响

采用向防护钢中添加微量Ce元素的方法,研究不同Ce含量对防护钢组织和性能的影响。借助于金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和万能拉伸试验机等检测手段,对添加Ce的防护钢的显微组织、夹杂物和力学性能进行了表征和分析。结果表明:防护钢中加入微量Ce可明显改善钢的显微组织,晶粒得到细化;钢液得到净化,钢中的氧硫含量均下降,同时钢中夹杂物得到变性,由原来多边形的Mn S夹杂转变为球状的稀土复合夹杂。钢中Ce含量达到0.084%时,其抗拉强度、屈服强度及延伸率分别比未加Ce的防护钢提高了5.24%,3.41%和43.70%。     

稀土对HRB500E抗震钢筋夹杂物及冲击韧性的影响

工业化试验冶炼不同稀土含量的HRB500E抗震钢筋,采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段研究稀土对HRB500E抗震钢筋夹杂物、显微组织和力学性能的影响,并探究稀土对夹杂物变质和低温冲击韧性的作用机制。结果表明:添加0.0066%稀土可以有效降低钢中的S含量,钢中单独的长条状的MnS和大尺寸不规则形状的Al-Mn-O夹杂物消失,变质为小尺寸球状的REAlO_3-MnS的复合夹杂物。抗震钢筋的显微组织细化,在保证拉伸性能的基础上,低温冲击韧性显著提升,-40℃冲击功由7.55 J提升至10.7 J,-60℃冲击功由5.60 J升至8.00 J,分别提高41.72%, 42.86%。