第2章金属材料的组织与性能控制 2.1纯金属的结晶 2.2合金的结晶 2.3金属的塑性加工 2.4钢的热处理 2.5钢的合金化 2.6表面技术

改善钢材性能的主要办法 1.合金化 2.钢的热处理

通过热浸镀法在普碳钢表面成功制备镍基合金涂层.为了提高镍基合金涂层与钢基体之间的结合强度,对镀有镍基合金涂层的基体进行了热处理.研究了热处理前、后结合界面处的显微组织和力学性能.结果表明,与热处理前相比,热处理后界面附近的涂层中析出物长大,界面处存在不连续块状铁的硼化物,界面两侧镍、铁互扩散距离增加,靠近界面的过渡带由5~8μm变为20μm.热处理前、后涂层均由γ-(Fe,Ni)、CrB、Cr2B和Cr3C2等相组成,过渡带相组成为γ-(Fe,Ni)、微量CrB和Fe23(C,B)6.热处理后,显微硬度由界面向涂层内逐渐增加,界面结合强度由140MPa提高到200MPa

采用恒应变速率凸轮式压缩试验机,测定研究了GCr15、16MnNb钢在两道次变形过程中,热加工道次时间间隔对钢流动应力及道次间软化率的影响规律

《工程科学学报》：钢中液态夹杂物聚并行为的数学物理模拟（苏州大学沙钢钢铁学院）

采用高分辨率的径迹显微照相技术,研究了淬火硼钢中硼向奥氏体晶界偏聚的规律,定量地测定出跨过奥氏体晶界的硼的成分剖面图以及非平衡晶界偏聚的特征参量（晶界贫硼区宽度、晶界富集程度和富集带宽度）。试验表明,这种偏聚具有如下特征:在偏聚晶界的二侧存在有一定宽度的贫硼区,晶界偏聚的硼,是在冷却过程中由该区富集而来;这种偏聚对冷却速度很敏感,急速冷却可加以抑制,随冷却速度降低,晶界偏聚由连续的偏聚带,逐步发展为不连续的聚集直至明显的硼相析出,贫硼区宽度与冷却速度的平方根成反比;它的温度关系与平衡晶界偏聚的予吉相反,随淬火温度升高,晶界偏聚程度与贫硼区宽度增加。试验论证了,淬火硼钢中硼向奥氏体晶界的偏聚,与平衡晶界偏聚有明显区别,它是在冷却过程中发生的一种非平衡的晶界偏聚

以含有低熔点FeS2的硫酸渣和烟煤为原料，对硫酸渣含碳球团进行还原熔分，考察了碱度、焙烧温度、焙烧时间和C/O摩尔比对铁回收率的影响，确定了最佳工艺参数.在碱度R=1.0、焙烧温度1450℃、焙烧时间20 min以及配煤量C/O=1.2的条件下还原熔分硫酸渣，可以获得93.1%铁回收率的珠铁.对尾渣的X射线衍射分析可知，硫酸渣中铁氧化物及含铁硫化物被还原，铁回收率较高，且熔分时间短造成大量铁以金属态滞留于渣中；还原熔分硫酸渣所得珠铁因其较高硫含量，可用于冶炼硫系易切削钢

研究了奥氏体化温度对调质Ti-V微合金钢力学性能的影响。金相和透射电镜观察揭示了奥氏体晶粒尺寸随奥氏体化温度的变化规律。在850~1200℃的温度范围内，随着奥氏体化温度的升高，奥氏体晶粒尺寸经历了稳定-骤增-稳定三个阶段。抗拉强度和冲击韧性试验结果显示，实验钢的抗拉强度Rm随着奥氏体化温度的升高逐渐增加，而冲击韧性则经历了稳定-降低-升高的过程。一定温度下沉淀相粒子的粗化导致了奥氏体晶粒尺寸的突然增加；随温度升高，合金元素不断固溶所导致的回火后弥散析出的增多和沉淀相粒子的有效钉扎是抗拉强度增加的主要原因，而一定温度下晶粒的不正常长大和尺寸均匀化则是影响实验钢冲击韧性的关键因素

本文用扫描电镜分析了钛质量分数为0.065%的高强度低合金钢在钙处理后铸坯和板材中夹杂物的形貌和大小;用EDS探针分析了夹杂物的成分.结果表明钛质量分数为0.065%的高强度低合金钢的夹杂物绝大部分为CaO-Al2O3-TiOx-CaS系夹杂物,并有少量的TiN,统计表明钢液钙处理效果良好.最后通过热力学计算分析了钢中TiN、CaS夹杂物的析出规律

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响.结果表明：随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小.对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物.铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为.随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少.在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获