铈对27%Cr超级铁素体不锈钢凝固组织影响机制研究

通过Factsage软件计算、宏观组织观察、扫描电镜分析等手段研究了Ce对27%Cr超级铁素体不锈钢凝固组织的影响。结果表明:未添加Ce钢中的夹杂物主要为Si-O-Mg-Al系夹杂及TiNb(CN)包裹Al_2O_3; Ce含量为0.05%时钢中形成弥散的高熔点Ce_2O_3和Ce_2O_2S,其作为非均质形核质点,使等轴晶比例增加,柱状晶变短变细,平均晶粒尺寸减小,凝固组织得到显著细化; Ce含量为0.07%时钢中的稀土化合物呈团簇状大量聚集。实验结果与Factsage计算预测基本吻合。     

铈对16Mn钢中夹杂物和组织的影响

在高温钼丝炉内向16Mn钢中加入不同含量的铈进行脱氧,分析了钢中夹杂物和组织的变化,并探讨了含铈夹杂物诱发晶内铁素体形核的机制.结果表明:随钢中铈含量的增加,夹杂物依次转变为CeAlO3,Ce2O2S和Ce2S3.经铈处理后,钢液在1873 K时保温300 s,夹杂物最为细小弥散.钢中晶内铁素体随铈含量的增加而增加,但最佳的铈含量约为0.032%(质量分数).钢中Ce2O2S和Ce2S3夹杂与α-Fe相之间的错配度分别只有1.2%和0.5%,均可作为IGF非常有效的形核核心,促进其形成.     

铈对超级双相不锈钢凝固组织的影响

研究了Ce对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢凝固组织的影响,结果表明,随着钢中Ce含量的增加,其凝固组织中等轴晶线性比相应明显增加,Ce含量为0%,0.030%,0.047%,0.062%时,其等轴晶线性比分别为50%,60%,70%,77%。加Ce后钢中夹杂物为以Ce2O3为主、含有SiO2和MnO的复合夹杂,Ce2O3与δ-Fe具有较低的错配度,可作为形核核心提高形核率,增加了等轴晶比率。     

铈元素对H13模具钢等向性能影响的研究

对H13热作模具钢进行了Ce元素处理,配合等温球化热处理工艺,开展了对H13钢等向性能的研究。采用JBN-300摆锤式冲击试验机对冲击韧性进行了检测,采用MICROHARDNESS TESTER HV-1000显微硬度仪对显微硬度进行了检测。结果表明:随Ce含量的增加,H13钢的横、纵向力学性能呈先增加后减小的趋势,当Ce含量为0.05%时钢的等向性能有大幅提高且达到最大值91.10%;Ce元素对显微硬度影响不大;添加Ce元素钢的等向性能都有不同程度的增加。     

铈对5CrMnMo热作模具钢组织及耐磨性的影响

研究了添加4种不同含量Ce的5CrMnMo热作模具钢的组织及耐磨性，通过分析组织和磨痕形貌，以及平均磨损率和摩擦系数变化情况，与不添加Ce的5CrMnMo钢进行对比。结果表明：Ce添加量在适当的范围内组织得到显著细化，平均磨损率和摩擦系数有了明显下降，磨痕形貌也比较细而浅，从而使耐磨性得到有效提高。并且当Ce添加量为0．20％（质量分数）时，5CrMnMo钢的表面平均磨损量最少，耐磨性最好，其平均磨损率是不添加Ce的5CrMnMo钢的63．81％。     

铈对202不锈钢夹杂物形态和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜观察、能谱分析和力学性能检测,研究了加入Ce后202不锈钢的强度、塑性、冲击韧性变化。在相同的热处理工艺条件下,分别加入不同含量的Ce,与不添加Ce的202不锈钢的力学性能进行比较。结果表明:钢中加入Ce可改变夹杂物形态,并且在适当的范围内可显著提高202不锈钢的强度、塑性、横向冲击韧性。当Ce的质量分数为0.016%时,202不锈钢可获得最佳的综合力学性能。     

铈对T91钢冲击韧性的影响

为了降低T91钢中的夹杂物对性能的影响,采用Ce变质处理后对其进行室温、-20,-40℃冲击试验,并采用扫描电镜、透射电镜和能谱观察分析冲击断口和显微组织。实验结果表明:Ce对T91钢夹杂物的变质净化作用显著,加稀土后T91钢的断口低温冲击呈现韧窝断裂,低温冲击有解理面出现且冲击功值比未加稀土值提高30.9%。Ce对T91钢在室温,-20,-40℃冲击性能的提高作用显著。     

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。     

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。     

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...     

铈含量对SnBi36Ag0.5无铅焊料合金性能的影响

在SnBi36Ag0.5无铅焊料合金的基础上,添加Ce元素,研究Ce含量对合金显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。按质量比将纯Sn球、Bi锭、Ag锭和中间合金SnCe1.8在400℃熔化,保温6 h。搅拌均匀后在320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Cex(x=0%,0.03%,0.07%,0.1%,0.3%)焊料合金。通过X射线衍射仪对合金进行物相分析,通过扫描电镜（SEM-EDS）和光学金相显微镜（OM）分析焊料合金的显微组织,通过差示扫描量热分析仪（DSC）表征焊料合金熔化特性,通过可焊性测试仪表征焊料的润湿性,采用万能材料试验机测试焊料合金的力学性能。结果表明：Ce能起到细化组织的作用使脆硬的富Bi相更加细小均匀。Ce的添加会导致熔点和熔程有轻微上升。当Ce含量为0.07%时润湿时间最短,润湿力最大,综合润湿性最佳。当Ce含量为0.07%时有最高的抗拉强度和延伸率。     

添加铈对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响

针对能够将初生γ-奥氏体保留到室温的Fe-15Mn-0.6C合金，采用扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)系统，对添加Ce的合金中的夹杂物进行形貌观察、成分分析和相鉴定，采用FactSage软件系统的Phase Diagram和Equilib模块对添加Ce的合金中的夹杂物行为进行热力学计算。结果表明，添加含Ce夹杂物的类型和数量影响取决于O, S, Ce的相对含量，在0.0006%O-0.0020%S-0.016%Ce和0.0006%O-0.0051%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成CeS夹杂，在0.0015%O-0.0045%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成Ce₂O₂S和CeS夹杂，夹杂物形状圆整，尺寸多数约1～2μm。热力学计算为添加Ce对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响提供了理论依据。研究结果能够为进一步搞清添加Ce细化初生γ-奥氏体的异质形核作用提供扎实的研究基础。     

铈对IF钢热变形行为的影响

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Ce微合金化IF钢在变形温度790~950℃,应变速率0.1~5 s-1,变形量50%条件下进行了单道次压缩试验,研究了变形条件对试验钢热变形行为的影响,结合热模拟组织金相分析及双曲正弦本构方程、动态再结晶动力学方程分析了钢中Ce含量对IF钢动态再结晶行为的影响。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的增加,试验钢的变形抗力增大;添加Ce后,试验钢的热变形激活能增大,由122.92 kJ·mol-1增加到182.75 kJ·mol-1;Avrami方程指数kd由3.796减小到3.377,动态再结晶分数Xd也相应减小,动态再结晶被抑制,并随着钢中Ce含量的增加,抑制作用越显著。     

微量RE对接触线用铜合金时效析出特性和软化温度的影响

探讨了微量稀土Ce,Y及混合稀土Ce+Y等对电气化铁路接触线用Cu-Cr-Zr合金的时效析出特性和软化温度的影响。Cu-Cr-Zr合金中加入微量稀土元素并经950℃×1h固溶、480℃时效处理后,可有效地提高合金的显微硬度,而电导率略有降低。时效前冷变形能使合金产生明显的时效硬化,对固溶后的Cu-Cr-Zr合金和Cu-Cr-Zr-RE合金施以60%冷变形再进行480℃时效处理,其显微硬度和导电率较固溶后直接进行时效处理均有明显提高。微量添加的稀土元素对合金的抗软化性能均有改善作用,其中以混合稀土Ce+Y对合金抗软化性能的改善作用最为显著,可将Cu-Cr-Zr合金的软化温度提高约45℃。     

铈对高Cu/Mg比率Al-Cu-Mg合金组织和耐热性能的影响

采用拉伸测试和透射电镜(TEM),研究了微量Ce对高Cu／Mg比率的Al-Cu-Mg合金组织和耐热性能的影响。结果表明,添加0．20％Ce后,在室温到350℃测试范围内,合金的室温拉伸强度和高温耐热性能得到了提高。透射电镜分析表明,合金中的主要强化相为{111}型Ω相和少量的θ’相,添加微量Ce能细化合金中的强化相,提高强化相的高温热稳定性。     

微量铈对7085铝合金组织和性能影响

将微量Ce添加到7085铝合金中,采用金相分析、硬度测试、力学性能拉伸、断口扫描、能谱分析等手段,研究了添加Ce后对7085铝合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明:添加Ce后,Ce元素在固液界面前沿富集,出现成分过冷,使二次枝晶间距缩小,细化铸态结晶组织;Ce的添加,Zn和Mg元素在晶界偏聚情况不再明显,由晶界向基体转移,使基体中合金元素增多,造成畸变能和应变能增加,为弥散相析出提供了能量条件;添加Ce后,合金抗拉强度变化不大,塑性明显提高,提高了7085铝合金的综合性能。     

钇和铈对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度和耐高温的新型镁合金，研究了微量Y，Ce复合对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Y和Ce复合加入AM50镁合金，能明显细化晶粒，由于显微组织的改善，合金的室温和高温力学性能得到明显提高，当稀土加入量为0．6％Ce-0．3％Y（质量分数）时，合金晶粒细化效果较好，其室温和高温（150℃）力学性能比较理想。     

铈改善TP347H钢的高温持久性能研究

以超临界锅炉管用耐热奥氏体不锈钢TP347H为研究对象,加入0%~0.3%(质量分数)的Ce,用25 kg真空感应炉在氩气保护下熔炼,研究了Ce对TP347H钢高温持久性能等的影响。结果表明:当TP347H中加入Ce量为0.005%时,在750℃,120 MPa时持久寿命达到最大297 h,比未加Ce时提高48%,随着Ce添加量的进一步增加持久寿命逐渐下降,Ce添加量≥0.15%时开始趋于稳定;Ce的添加将导致TP347H钢在高温固溶处理时δ铁素体的形成,Ce的合适添加量约为0.005%~0.03%。     

铈对Ti-V-Cr-Fe储氢合金显微组织的影响

使用V-Fe合金为原料制备了Ti24.93V31.17Cr37.40Fe6.50Cex固溶体储氢合金, 采用EPMA和XRD对合金显微组织和相结构进行了分析. 结果表明, 不含Ce的Ti24.93V31.17Cr37.40Fe6.50合金由BCC主相和分布于晶界的Ti9.7Fe3.3O3和TiO0.325相组成. 当Ce添加于合金后, 随着合金中Ce含量的增加, Ti9.7Fe3.3O3和TiO0.325相含量明显减少. Ce的添加抑制了富Ti相的析出, 促进了合金元素尤其是Ti的均匀分布. 此外, 随Ce含量增加, 合金BCC主相平均原子半径和晶格常数随之增大, 有利于增大合金的储氢容量.     

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。