稀土对9Cr2Mo钢抗热冲击性能的影响

利用X射线衍射仪和金相方法研究了稀土元素对9Cr2Mo冷轧辊钢抗热冲击性能的影响,试验结果表明,稀土元素抑制了热影响区回火时碳化物的析出,从而提高了9Cr-2Mo钢热冲击性能。     

稀土元素对半钢冲击疲劳性能的影响

研究了稀土元素对半钢冲击疲劳性能的影响。采用金相显微镜、扫描电镜观察了经疲劳试验后半钢中碳化物的形貌、疲劳裂纹的萌生与扩展 ;测定了稀土含量与总裂纹的长度和裂纹扩展速率之间的关系曲线。结果表明 ,稀土能推迟裂纹萌生的时间 ,降低裂纹扩展速率 ,提高其冲击疲劳抗力。当半钢中添加 0 .2 %RE及 960℃× 3h正火处理共同作用时 ,抗冲击效果最显著。其原因主要归于网状共晶碳化物形态与分布的改变     

CeO_2添加剂对等离子ZrO_2涂层抗热震性的影响

在ZrO2陶瓷涂层中加入适量的CeO2,使陶瓷涂层的抗热震性能得到提高,这主要是由于CeO2的加入,涂层的微小孔隙增加、涂层产生细微的网状裂纹,增加了微裂纹密度,从而降低了涂层的弹性模量,释放了涂层中的应力,提高了涂层的裂纹失稳扩展时的临界温差ΔTc,并可阻止裂纹沿单方向的快速扩展,使涂层的抗热震起裂性能和抗热震失效能力得到提高。其中,CeO2加入量为9%效果最佳,过量加入CeO2,会过早地促进裂纹的扩展、断裂,不利于提高涂层的抗热震性能。     

稀土元素对40Cr钢氮化过程的影响

本文研究了稀土元素对40Cr钢氮化过程的活化催渗、显微组织和抗滑动磨损性能的影响。结果表明:稀土对40Cr钢氮化过程有显著的活化催渗作用,渗速可提高25～30％;稀土在氮化的同时被渗入到钢的表层起微合金化作用,改善了氮化层中氮化物的形态、分布和大小,渗层的韧性也有所提高;经稀土氮化处理的40Cr钢的抗滑动磨损性能明显优于普通氮化处理的,且摩擦系数也显著降低。     

CeO2添加剂对等离子ZrO2涂层抗热震性的影响

在ZrO2陶瓷涂层中加入适量的CeO2，使陶瓷涂层的抗热震性能得到提高，这主要是由于CeO2的加入，涂层的微小孔隙增加、涂层产生细微的网状裂纹，增加了微裂纹密度，从而降低了徐层的弹性模量，释放了涂层中的应力，提高了涂层的裂纹失稳扩展时的临界温差ΔTc，并可阻止裂纹沿单方向的快速扩展，使涂层的抗热震起裂性能和抗热震失效能力得到提高。其中，CeO2加入量为9％效果最佳，过量加入CeO2，会过早地促进裂纹的扩展、断裂，不利于提高涂层的抗热震性能。     

稀土元素对合金高温氧化的影响

研究表明在形成Cr2O3/Al2O3膜的合金内添加微量稀土元素,可促进Cr/Al的选择性氧化,改变Cr2O3/Al2O3膜的生长传质机制,降低氧化膜的生长速率并改善其粘附性,从而显著提高合金的抗高温氧化性能。然而,稀土元素对合金高温氧化行为的影响机制目前尚存争议。在系统归纳近年来前人研究成果的基础上,对已有稀土元素微观作用模型进行了总结,并从稀土元素对Cr2O3和Al2O3膜的生长传质机制和氧化膜及氧化膜与金属基体界面的物理、化学特性的影响等方面探讨了其作用机制。     

稀土对38CrMoAl钢软氮化层抗冲蚀磨损性能的影响

研究了稀土元素对38CrMoAl钢软氮化层抗冲蚀磨损性能的影响. 结果表明: 与软氮化相比, 稀土软氮化提高了38CrMoAl钢的抗冲蚀磨损性能, 同时提高了软氮化层的硬度以及钢的冲击韧度. 由于软氮化时稀土的渗入, 改善了渗层组织, 从而提高了38CrMoAl钢的抗冲蚀磨损性能和机械性能. 扫描电子显微镜对冲蚀磨损试样表面形貌的观察发现, 普通软氮化层的磨损特征为塑性变形形成的犁沟剥落, 并伴随着萌生横向裂纹, 有大块磨屑剥落; 而稀土软氮化层则为塑性变形形成的犁沟剥落.     

NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho的高温氧化行为

研究了NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金在1300～1500K空气中的氧化行为。实验结果表明：在实验温度范围内,NiAl-30．75Cr-3Mo-0．25Ho合金的抗氧化性优于NiAl-31Cr-3Mo合金,与NiAl微晶涂层相当。氧化后,合金的表面生成了连续、致密的α-Al2O3防护层。在合金表面的胞界处有少量的富稀土氧化物相析出。合金抗氧化性的提高主要是由于稀土元素Ho的加入,减短了θ-Al2O3向α—Al2O3的转变时间范围;在高温氧化过程中,表面氧化膜Al2O3中晶粒度减小和形成了裂纹,延缓了氧化膜的剥落时间。由于稀土元素效应与能生成挥发物的Cr,Mo合金化元素的添加导致了合金的氧化增重小于纯NiAl合金氧化。     

稀土对白口铸铁中碳化物形貌及冲击疲劳的影响

利用高温度梯度的区熔定向凝固装置和冲击疲劳试验机，研究了稀土元素对低铬白口铸铁中碳化物形貌及冲击疲劳性能的影响。实验结果表明，稀土元素对Ｍ３Ｃ型碳化物有很强的变质作用，它可使板状炭化转变成板条状和杆状。稀土元素含量愈高，转变量愈多。稀土变质处理可有效地提高低铬白口铸铁的冲击疲劳抗力，降低裂纹扩展速率，推迟裂纹产生的时间。随稀土含量增加，冲击疲劳抗力大幅度增加，裂纹扩展速率成倍下降。     

应变速率和电位对应力腐蚀裂纹扩展的影响

以滑移-溶解-再钝化模型为基础,推导出应力腐蚀裂纹扩展速率与裂尖应变速率和电位之间的理论公式.计算表明,在裂纹扩展速率与裂尖应变速率的关系曲线中有两个特征区域.裂纹扩展速率在区域I随裂尖应变速率增加而增大,而在区域II不随裂尖应变速率的改变而变化.用慢应变速率拉伸技术（SSRT）测量了304L不锈钢的裂纹增长速率.当电位控制在区域II的阳极区时,理论计算的裂纹扩展速率与实验得到的结果比较吻合.     

60CrMnMo钢热疲劳裂纹生成与长大及稀土的作用

采用金相和扫描电镜等手段对６０ＣｒＭｎＭｏ钢热疲劳裂纹的萌生和长大规律进行了分析，并考查了稀土在钢中的作用。结果表明：热疲劳裂纹萌生于钢中夹杂物处，热疲劳裂纹的生长，不仅是裂纹自身发展的结果，更主要的是裂纹的相互联接。钢中加入稀土后，可以变质钢中夹杂物，从而抑制了热疲劳裂纹的生成与长大。     

稀土对莱氏体钢共晶碳化物粒化的影响

研究了稀土对莱氏体钢中共晶碳化物热处理粒化的影响，探讨了稀土元素的作用机制。结果表明：稀土细化了莱氏钢中奥氏体晶粒和共晶碳化物，使离异共晶数量增多，减少了Ｃｒ、Ｍｏ合金元素偏析，并使Ｍ７Ｃ３（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｒ）碳化物中孪晶等晶格缺陷增多，从而降低碳化物的稳定性，促进了共晶碳化物的粒化动力学过程，得到良好的粒化效果。     

稀土对铬锰氮不锈钢在稀硫酸介质中腐蚀磨损性能的影响

研究了稀土对铬锰氮不锈钢的腐蚀性能及腐蚀磨损性能的影响，稀土使各锰氮不锈钢的腐蚀电位正移、维钝电流降低、热力学稳定性提高，故其耐蚀性提高，抗磨性改善，铬锰氮不钢的最佳稀土含量为０．０２－０．０６％，为生产提供了必要的工艺参数。     

稀土变质热锻模具铸钢高温磨损性能的研究

研究了稀土（RE）变质热锻模具铸钢的高温磨损性能，并与热锻模具钢H13钢和3Cr2W8V钢进行对比，探讨了稀土元素的作用和热锻模具铸钢的高温磨损机理。结果表明：随着RE加入量的增加，热锻模具铸钢的磨损率先减后增，RE加入量在质量分数为0．05％时热锻模具铸钢具有最佳的高温磨损性能。RE变质热锻模其铸钢的高温耐磨性明最高于H13钢和3Cr2W8V钢。高温磨损机理为氧化磨损和氧化物的疲劳剥落，磨屑为块状的Fe2O3和Fe3O4。     

稀土氧化物对堆焊金属抗开裂性能的影响

采用金相和电镜等手段对堆焊裂纹形貌进行了观察,并研究了稀土氧化物对堆焊金属抗开裂性能及塑、韧性的影响。结果表明,堆焊金属中的开裂形式为结晶裂纹和淬硬裂纹,加入稀土氧化物能提高堆焊金属的抗开裂性能。     

微量稀土对奥氏体耐热钢高温力学性能的影响

研究了微量稀土对Cr21Ni11N奥氏体耐热不锈钢高温热塑性及高温持久性能的影响.结果表明:在750～1250℃范围内,稀土显著提高耐热钢的热塑性,消除800℃的塑性低凹区,扩宽安全热加工温度范围近75℃.稀土显著延长耐热钢的高温持久寿命约3～5倍,并提高持久断裂塑性.钢中添加稀土后,其蠕变断裂机制由楔形裂纹为主的机制逐渐转变为空洞裂纹为主的机制,高温持久断口附近的楔形裂纹明显减少,且断口呈典型的韧窝状塑性断口特征.     

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。     

稀土和钛对奥氏体中锰钢的变质作用

通过热力学计算、光学显微镜、扫描电子显微和透射电子显微镜观测及微观成分分析证明：ＲＥ（Ｃｅ）可加剧奥氏体中锰钢凝固时的成分过冷现象，促进树枝晶的发展、熔断、游离和增殖、提高结晶形核率、有效地细化奥氏体晶粒；Ｔｉ和Ｃ可以直接在液相中反应形成ＴｉＣ，并可作为渗碳休珠结晶核心，使一次渗碳体和共晶渗碳体发生粒化和细化，从而避免连续网状碳化物的形成。