铈及其碳化物对钢力学性能的影响

通过金相、扫描电镜能谱分析和冲击、拉伸等实验方法,研究了钢中及其碳化强度、塑性、冲击韧度等力学性能的影响,固溶于钢中的微量有抑制奥氏体晶粒粗的作用,至少可使奥氏体晶粒粗化温度提高５０Ｋ以上;如果铈在晶界上过量富集,可显著降低钢的冲击韧度。钢中的碳化物对钢的韧性和塑性都有改善作用,对钢的屈服点没有发现显著的影响。     

ICP-AES法测定钢中的铈

建立了离子体发射光谱仪测定钢中铈元素的方法。为消除共存元素对铈分析游线的光谱干扰,选择Ce413．380nm作为分析线,铈含量在0．005％-0．50％之间工作曲线线性良好。对于含量范围在0．005％-0．10％的铈元素,回收率为85．6％-12．5％,测定结果的相对标准偏差小于9．74％（n=8）;对于含量范围在0．10％-0．50％的铈元素,回收率为99．5％-103．0％,测定结果的相对标准偏差小于3．52％（n=8）。该方法适宜钢中含量范围在O．005％-0．50％的铈元素的测定。     

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。     

铈对低铬铁素体不锈钢晶粒和碳化物的影响

冶炼不同铈含量的低铬铁素体不锈钢, 锻造后采用不同的热处理制度进行热处理, 在光学显微镜和扫描电镜下观察其组织. 实验结果表明: 铈可抑制试验钢的静态再结晶, 提高再结晶温度, 细化晶粒, 晶粒平均尺寸由50 μm下降到19 μm;添加铈后不锈钢中的碳化物更细小、弥散. 分析其机理: 固溶铈在晶界的偏聚可起到对晶界的拖拽作用, 降低晶界的迁移速度, 影响再结晶行为;碳化物容易在晶界析出, 细晶造成晶界增加, 使得碳化物更细小、弥散.     

铈在钢中固溶度的研究

应用热力学推断了铈在钢中固溶的条件,经与实验对照,两者相符。当钢中的与氧、硫亲合力强的元素含量较高,或铈含量较高,而生成铈铁金属间化合物或铈碳化合物时,便有一定的铈平衡固溶量,并从晶粒中心到边界呈现明显的铈浓度梯度分布。若钢在高温氧化气氛下处理,则其铈铁金属间化合物及铈碳化合物将逐渐被氧化形成CeO_2;当全部生成铈氧化物后,晶粒中便不再存在固溶铈。     

高碳钢中的稀土碳化物

通过电解分离，Ｘ射线衍射以及气相色谱分析，研究了稀土在高碳钢的存在形态。结果表明：高碳钢中存在稀土碳化物。     

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。     

铈对锰钒钢过冷奥氏体转变的影响

研究了稀土元素铈对锰钒钢中先共析铁素体转变和贝氏体转变的影响。测定了先共析铁素体形核率和恒温转变动力学曲线。同时,观察了组织转变特征。结果表明,铈明显地推迟先共析铁素体转变,降低形核率。此外铈也推迟贝氏体转变。     

卤素化学中的铈

卤素化学是聚合物工业生产中的重要组成部分,作为一种有吸引力的策略,它在活化天然气中轻链烷烃方面越来越受到重视.CeO2基催化剂在卤化氢回收方面有着令人兴奋的潜力,这使得基于卤素的小分子活化过程具有高效率.本文综述了近年来在高分子工业(聚氯乙烯、聚氨酯和聚碳酸酯)和天然气改质中轻烃活化方面应用的铈基催化剂的研究进展,讨论了铈催化剂的作用机理和面临的挑战,以期为未来催化材料的设计和应用提供帮助.     

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。     

镧、铈、钕在722M24钢离子氮化中的作用

将纯稀土金属镧、铈、钕分别放入离子氮化炉中作为溅射源,对722M24钢进行离子氮化,用扫描电镜进行了氮化代表层物相的二次电子象观察,并用能谱仪、二次离子质谱仪、X射线衍射仪和辉光放电光谱仪对氮化表层进行了元素分析及物相结构分析,显微硬度计测量了加不同稀土氮化后沿氮化层的分布,稀土元素在不同程度上影响辉光发电特笥,稀土金属离子氮化时部分溅射并沉积在钢的表面,从而影响了氮化效果,不同稀土元素在离子氮化中的作用有所不同。     

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。     

铈对粒状贝氏体钢组织与性能的影响

研究了铈在低碳粒状贝氏体钢中的合金化作用，结果表明，铈能增大粒状贝氏体相奕的孕育相；影响粒贝相变的形核和长大方式：细化空冷粒贝组织。     

钢中铈-铁金属间化合物的性质

钢中含铈量较高时,除形成铈的非金属夹杂物以外,还形成铈-铁金属间化合物,它沿品界分布,使钢变脆。本文在实验室条件下制备了含这种金属间化合物的钢样,测定了其中的金属间化合物的组成、光学特征、显微硬度、晶体结构和在某些溶液中电解分离的可能性以及在高温处理时的变化。此外,还对试样中与铈-铁金属间化合物共存的铈的非金属夹杂物进行了鉴定,证明它是固溶了铁的铈氧化物和(Ce,Fe)O_xC_y。 试样用两种方式制备:A试样是采用圆柱状工业纯铁(含氧～0.1％)钻孔,填以纯铈,     

ICP-AES法测定钢中微量镧铈镨钕钐

钢中加入微量的稀土元素(主要是镧、铈)可明显优化铸坯质量,提高钢的塑韧性。由于稀土元素的性质很近似,难以分离,一般化学分析只能测定稀土总量。ICP-AES法具有检出限低,基体效应小,元素间干扰小等特点而被广泛地应用在冶金分析中。文献[1,2]分别报道了采用摄谱仪,ICP-AES分析钢中的镧、铈,显然它们在分析手段、分析对象的范围,分析灵敏度等方面有待提高。本文介绍了二种寻找元素灵敏线的方法,通过选择最佳波长,溶样条件和分析条件,提高了分析的精度和灵敏度,还能同时测定钢中的硅、锰、磷、铜、铝、钛、钒、镍、钼、铬、钴。 1 试验部分     

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%。     

快速测定难熔碳化物中的游离碳

研究了难熔化合物中游离碳的分析方法,利用重铬酸钾和硫酸在≤110℃条件下氧化游离碳,用电导仪测定二氧化碳吸收液的电导,经标准碳酸钙进行校正,换算求得游离碳的含量。方法可快速、较准确地测定碳化硅、碳化硼、碳化铬等难熔碳化物中的游离碳含量。     

铈对重轨钢中珠光体相变及组织的影响

研究了不同铈量对轨钢珠光体相变及形态的影响。随钢中固溶铈含量增加，等温珠光体相变的孕育期延长，珠光体片间距减小，形态从片状向粒状发展，对珠光体相变速率影响不大。固溶铈还能细化奥氏体晶粒，铈减小缺陷处（晶界、位错等）的能量，是产生上述结果的主要原因。     

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.     

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。