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二次热循环对晶内铁素体的影响

采用物理模拟的方法研究了二次热循环对晶内铁素体的影响。用自动图像分析仪测量了夹杂物的大小、分布和密度 ,用透射电镜观察了晶内铁素体的形貌 ,并用能谱对诱导晶内铁素体形核的夹杂物进行了成分分析。研究结果表明 ,二次热循环对夹杂物的直径大小  (本文共6页) 阅读全文>>

华北理工大学
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氧化物冶金过程中晶内铁素体竞争优先析出机制的研究

高性能钢铁材料的生产能力和水平是评价国家综合国力的重要因素,不断提升钢材的质量,是建设―钢铁强国‖的必由之路。材料的强度和韧性是表征材料性能的重要指标,强度是指材料抵抗断裂和发生变形的力学性能,韧性是用来表征材料在发生断裂前所吸收的能量与发生变形的能力。目前既能提高强度又能改善韧性的一种方式是细化晶粒,通过自发研制的脉冲磁场发生装置与高频感应加热炉对基料O5板进行重熔与再凝固过程,在其凝固过程中施加不同强度与不同作用时间的脉冲磁场分别观察其对金相组织和晶粒细化的影响。借助金相显微镜与多重分形计算软件分析金相组织细化程度,利用3D数码显微镜与维氏硬度计对力学性能进行分析与研究。主要研究结果如下:1)钢中氧含量较低时优先生成Ti_2O_3夹杂物。当氧含量较高时,可生成MnTiO_3或Mn_2TiO_4夹杂物。Ti含量较少时,钢液在凝固时可生成无法生成Ti_2O_3而无法生成TiN。2)磁场强度施加电压为200V(1350Gs)时,试...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽工业大学
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外部加入纳米TiO_2对钢中夹杂物和组织的影响

本文以电工纯铁为研究对象,通过直接向钢液中加入纳米TiO_2粒子,以及随后引入强脱氧元素(镁、铈)处理的方式,探索其对钢中夹杂物和组织的影响。实验结果表明:1)将TiO_2纳米粒子直接加入到钢液中,保温10分钟后冷却水淬。一方面在钢中发现了大量微米级的含钛复合夹杂物,这表明了钢液中TiO_2的团聚性与反应性,基于TiO_2在钢液中的稳定性、与钢液之间的润湿性以及纳米粒子较高的表面自由能进行了解释;另一方面,侵蚀后发现这些钛氧化物能诱导晶内铁素体形核,线扫描结果和扩散系数计算表明贫锰区是其可能机制;2)对于TiO_2纳米粒子和镁合金,采用同时加入和先后加入两种方式将其引入到钢液中,结果表明后者收得率较高,形成了大量微米级的钛镁复合氧化物,显著增加了氧化物密度。试样侵蚀后观察到了明显的晶内铁素体组织,贫锰区是其可能机制;3)采用TiO_2纳米粒子、铈先后加入的方式对钢液进行处理,结果观察到了大量微米级的钛铈复合氧化物,增加了氧化物密...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

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不同方式引入钛镁复合夹杂物对低碳钢中夹杂物及组织的影响

氧化物冶金为钢铁行业的发展提供了新思路,在严格控制夹杂物的同时利用其有益的一面。氧化物冶金技术的关键是夹杂物的控制,利用微细夹杂物钉扎晶界和诱导晶内铁素体生成,细化晶粒,优化性能。本研究以Q235低碳钢为原料,通过外部加入Mg Ti O3(微米)、Mg O(纳米)、Ti O2(分析纯)与Mg、Ti合金复合处理,分析不同加入方式对夹杂物与组织的影响。首先,通过热力学计算分析Mg Ti O3在钢液中的稳定性以及凝固过程中钛氧化物的析出类型;其次,利用SEM-EDS与金相显微镜分析微米Mg Ti O3、纳米Mg O、分析纯Ti O2等粒子与Mg、Ti合金加入后对夹杂物与组织的影响;最后探讨夹杂物诱导晶内铁素体形核的可能机理。通过上述研究,得出主要结论如下:(1)热力学计算和实验分析表明,通过球磨预分散的方式能够将微米Mg Ti O3粒子、分析纯Ti O2有效的加入到钢液中,形成大量含Ti夹杂物,而纳米Mg O粒子不能有效加入;(2)微...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

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非调质钢晶内铁素体三维形态及形核机理研究

非调质中碳钢由于其碳含量较高的原因,强度高但韧性较差。研究发现钢组织中细小弥散的晶内铁素体能细化钢组织,改善其强度与韧性。因此,致力于找到晶内铁素体形核的影响因素,探究其形核机理。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析仪(SEM-EDS)等设备研究非调质中碳钢诱导晶内等轴形铁素体形核的影响因素。实验发现夹杂物尺寸在2~4μm这一区间诱导出的等轴形铁素体最多,最利于铁素体形核;夹杂物诱导晶内等轴形铁素体各个方向进行生长,最终夹杂物镶嵌于晶内铁素体内部的分布最有利于诱导晶内等轴形铁素体的形核长大;成分分析发现夹杂物芯部为Al_2O_3,外部为Ti N、V(C,N),进一步线扫描夹杂物发现Mn S的偏析,得到等轴形铁素体的形核机理为贫Mn区机理和最小错配度机理共同作用的结果。研究冷却速度与奥氏体晶粒尺寸对晶内等轴形铁素体形核的影响。实验得到冷却速度的差异影响着钢内部的组织形貌与晶内铁素体的相变温度,并且冷却速度升高相变温度降低,呈现...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

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晶内铁素体形核与三维形态控制的研究

采用扫描电镜、拉曼光谱分析仪、高温淬火相变仪和高温共聚焦显微镜分别研究了夹杂物的尺寸和相组成成分、连续冷却的速度、奥氏体晶粒的尺寸在晶内铁素体形核过程中所起的作用。同时将聚焦离子束与电子背散射衍射结合,采用连续截面-计算机辅助三维重建的技术建立晶内铁素体的三维空间模型,揭示了其在三维空间层面上的形貌特征、联锁组织的形成原因并通过EBSD的分析手段分析了它的取向关系变化,进而对晶内铁素体的形核机理做了进一步的研究。主要研究结果如下:夹杂物诱导铁素体形核的能力因其尺寸的不同而有所差别,其尺寸增加时它的形核率是逐渐增加的,并存在一个峰值,3~4μm是最佳尺寸。典型的有效夹杂物的心部为Ti2O3和铝氧化物,MnS在其外部析出,从而形成贫锰区。在0.3~3℃/s这一范围内能获得针状铁素体,其中1℃/s最佳。奥氏体晶粒的平均尺寸正比于保温时间。晶内铁素体三维空间上的形貌多样,包括三棱柱状、板条状、等轴薄片状,甚至表现为不规则形状。较大尺寸的...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>