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。     

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.     

钢液凝固过程中稀土夹杂物的显微形貌及形成机制的研究

用透射电镜和扫描电镜研究了钢液凝固过程中形成的稀土夹杂物的结构类型及类型及形貌，并运用热力学理论分析其形成过程。研究结果表明，在钢液凝固过程中，随着硫氧比的提高，稀土与氧硫反应产物依次是ＲＥ２０３、Ｒ３２Ｏ３与ＲＥ２９２Ｓ的复合物，ＲＥ２Ｏ２Ｓ以及ＲＥ２Ｓ３，此外还少量ＲＥＯ３。ＲＥ２ＯＥ呈典型胞状，ＲＥ２９Ｏ２Ｓ则为表面光滑的团球状。     

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.     

稀土对耐候钢夹杂物的变质和耐蚀性能的影响

通过金相光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,金相定量图象分析仪、非水电解分离夹杂 ICP方法分析固溶稀土含量、电化学腐蚀性能等分析测试手段研究了稀土在耐候钢中存在的形式、非金属夹杂物的形态、尺寸、分布及对耐蚀性能的影响.     

稀土对薄板坯连铸连轧工艺连铸坯组织和夹杂物的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等对薄板坯连铸连轧(CSP)工艺生产的加稀土和不加稀土的连铸坯横断面试样的微观组织变化、夹杂物的形态以及成分进行了分析,结果表明:加入稀土改变了铸态组织,利用Image Tool软件进行测量,发现稀土使铸坯表层细晶粒区由400μm扩大到630μm;通过Image Tool软件测量加稀土和不加稀土铸坯的枝晶间距,并对测量数据进行F检验分析,分析表明加入稀土对CSP连铸坯的一次枝晶间距无显著影响,对二次枝晶间距影响特别显著,使二次枝晶间距平均值由41.22μm降低到14.21μm,可靠性99%以上;加入稀土,连铸坯中的夹杂物由钙铝酸盐夹杂物或硫化物变成了球形的稀土复合夹杂物,并且降低了夹杂物的最大尺寸,使得最大尺寸由15μm左右降低到7μm左右。     

稀土对钢中碳化铌溶解和析出行为的影响

通过透射电镜，Ｘ射线衍射分析，电解相分析及热模热等手段，研究了稀土对控轧含Ｎｂ钢析出相－碳化铌的结构，溶解和析出行为的影响，实验结果表明，钢中加入稀土后，碳化铌颗粒变小且弥散分布，在９００－９５０℃碳化铌析出达最高值，随温度升高析出量急骤下降，１２００℃时碳化铌基本溶解，在奥氏体化温度下，稀上有抑制碳化铌析出的作用，随稀土量增加其作用愈显著，稀土使碳化铌在奥氏体区析出时间增长，沉淀析出速度降低。     

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...     

稀土对16Mn钢中氢行为的影响

研究了RE/S分别为0、0.7、2.2和7.7的16Mn钢充氢后的慢拉伸、动态充氢滞后破坏行为以及在不同温度下的放氢行为。结果表明,合适的RE/S能显著地降低16Mn钢的氢脆敏感性,RE/S为2.2左右时,抑制氢脆作用明显。在电解充氢条件下,不含稀土的16Mn钢比含稀土的能吸入更多的氢量且易于放出。用长条状MnS夹杂物与基体界面对氢的“捕获”作用、“短路通道”作用以及稀土对氢的强烈吸附作用对本实验结果进行了分析讨论。     

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.     

钢包加入、残留痕量稀土对U71Mn钢重轨组织和性能的影响

采用金相、图像分析和测量HRC等方法,对较洁净的U71Mn钢及其在钢包加入0．02％和0．04％RE、残留稀土为0．0022％～0．0025％的U71MnRE钢重轨的组织与性能进行了“profile”实验研究,同时测量了试验钢热轧态及变形态样品的内耗。结果表明：在VD精炼的钢包加入稀土不仅能有效净化钢质,而且残留的痕量稀土能改变钢的夹杂物、细化珠光体、有效减轻和抑制钢组织与性能的不均匀性。U71MnRE钢里高出的0.06％C增加了钢轨的硬度及嵌镶内应力、应变量,因而增大了SKK阻尼和高温过程组尼。     

稀土对轨钢接触疲劳行为的影响

利用接触疲劳试验机探讨了NbRE轨 ,Nb轨和U74轨的轨 /轮接触疲劳行为。分别利用扫描电子显微镜和维式硬度计分析了疲劳剖面的显微组织、形貌以及显微硬度。结果表明 ,稀土元素能延缓疲劳裂纹的萌生和扩展 ,推迟表面剥离或掉块 ,还能减小裂纹贯穿角和稳定贯穿深度以及塑性变形区。     

稀土电解槽内阳极气泡行为的数值模拟

通过混合物模型和阳极气泡聚并与破裂模型的耦合求解,引入标准湍流模型,利用流体力学计算软件FLUENT对稀土电解槽内阳极气泡进行数值仿真模拟,并对比分析了不同时间、不同阳极电流密度和不同极距下阴阳两极间的气泡对槽内流体速度场和槽内含气率分布的影响及规律。由计算结果分析可知:稀土电解槽阴阳两极间中上部区域和电解槽槽底区域表现出对称涡旋流动;阳极电流密度相同时,局部涡旋流动随电解时间逐渐增强、径向含气率逐渐增加,并且在电解后期阳极气泡表现出了聚并和破裂的运动状态;电流的增大使槽内流体的湍流强度增强、气泡的聚并和破裂加强;槽内流体的湍流强度和有效热导率在不同阳极电流密度下的分布曲线均呈现4个单峰分布;当阳极电流密度为1.5 A·cm~(-2)时,槽内流体的湍流强度和有效热导率分布较好;极距和阳极电流密度最合适匹配数值分别为82.5 mm和1.5 A·cm~(-2)。     

钢中稀土对表面渗碳的促进作用

研究了不含稀土与含同量稀土的２０钢经过气体渗碳后的渗层厚度及试件从表层向内部的变化。发现在相同的渗碳条件下,含稀土的２０钢比不含稀土的２０钢渗碳层厚度显著增加,并且随稀土含量由０－０．０３２％而不断增加。     

络合吸附波极谱法测定稀土钢中微量稀土

研究了在ｐＨ９．２－ｐＨ９．５的ＮＨ３０Ｎａ２Ｂ４Ｏ７介质中,稀土与百里香酚酞的络合物极谱波,波高与镧量在４．０×１０＾－７－３．６×１０＾－６ｍｏｌ／Ｌ范围内成线性关系。方法已用于稀土钢中微量稀土的测定。     

稀土对20钢和45钢表面的耐腐蚀性能的影响

采用化学气相扩渗法研究了稀土对20钢、45钢表面进行多组分共渗的耐腐蚀性能。实验结果表明:经稀土扩渗处理后的钢表面用动电位扫描、中性盐雾法、失重法以及电化学嗓声法对孔蚀测定,证实20钢、45钢耐蚀性能均有显著提高。     

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。     

稀土氟化物复合添加剂在钢中作用的研究

在实验室规模上研究了钢中稀土氟化物复合添加剂处理工艺、作用机理及影响因素,提出添加剂在钢中作用的主要途径及最佳配比为:REF_3 42％;CaO 33％;SiCa 25％。REF_3加入量为0.5％～0.6％。     

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。