稀土变质处理中锰白口铸铁的研究

用硼及多种合金元素影响锰白口铸铁的淬透性和残留奥氏体量,提出了最佳成分范围判据式.用稀土变质处理中锰白口铁可改变碳化物形貌及分布且提高其韧性.根据稀土对白口铁结晶的效应,开发了更有效的综合变质剂及处理工艺.稀土变质后的白口铁有破网状碳化物对其高温下保温的粒状化更有利.

奥氏体白口铸铁与马氏体白口铸铁的磨料磨损行为及抗磨性能

讨论了二种白口铸铁在各类磨料磨损时的行为,分析了在模拟各类磨损试验机上测试奥氏体白口铸铁与马氏体白口铸铁的抗磨性能,磨损系统参数的影响.结论是,奥氏体白口铸铁更适用于中等冲击载荷及磨料硬度较大的条件,其加工硬化率是影响其抗磨性的关键因素.

低合金白口铸铁的稀土铝氮综合变质机理

通过稀土铝氮综合变质处理使低合金白口铁中碳化物成为团块状,并使韧性显著提高。根据稀土、铝和氮三种变质元素分别及一同加入铁水后浇注成试样的物理冶金检测结果,讨论了各变质元素在熔体中的物化行为及这些行为对白口铸铁凝固的影响,尤其对碳化物结晶的影响。

奥氏体锰钢的综合加工硬化机理

本文分析讨论了奥氏体锰钢加工硬化机理的几个主要假说：即高位错密度，动态应变时效，形变孪晶及形变马氏体四种强化机理。根据形变奥氏体锰钢的显微照相及ＴＥＭ，与改变合金成分及形变量对此合金结构的效应，认为几个机理都起作用，而起主要作用的机理则决定于应变量，奥氏体的堆垛层错能及稳定度。设计能充分加工硬化并且抗磨的奥氏体锰钢的成分时就应综合考虑各组成合金的元素含量对各个机理的效应及最终产生的对加工硬化能量及硬化率的影响。

基于Crussard-Jaoul的n值分析对高锰钢加工硬化机制的探讨

通过研究发现Crussard-Jaoul分析法能够精确反映高锰钢变形过程中加工硬化的特点。基于Crussard-Jaoul分析法所得的高锰钢应变硬化指数值的变化主要受位错密度和孪晶体积分数的影响,尤其随着形变孪晶量的增加,应变硬化指数获得迅速提高。当应变量低于0.1,高锰钢塑性变形以位错滑移为主要机制;当应变量超过形变孪晶产生的临界应变（0.06~0.08）后,高锰钢塑性变形以位错滑移和机械孪生两种方式进行。孪晶的产生能迅速提升高锰钢加工硬化性能,而仅位错强化不能使高锰钢获得优异的加工硬化性能。Crussard-Jaoul分析法能对金属塑性变形和加工硬化机制进行判断和预测。

铝硅合金的结晶与钠变质机制

本文依据铝硅合金的结晶生长,变质后硅晶体生长形貌与晶体结构的变化及变质机制需要统一的观点,以基本理论为指导综合分析了国内外与上述内容有关的论著。最后推理得出比较合理的钠变质的机制。

公路沥青路面病害检测与养护

为提升公路沥青路面养护管理水平,首先分析了沥青路面主要病害形式及成因,随后以某高速公路项目为研究对象,探讨了路面裂缝、坑槽、车辙等病害的检测技术,同时提出了路面病害的养护原则、养护时机计算方法及具体的养护措施,研究成果可为同类公路沥青路面养护提供参考。

新型奥氏体不锈钢的耐磨性研究

为了解决传统奥氏体不锈钢耐磨性较差的问题,本文设计了一种新型的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢,并研究了其耐磨性能和耐腐蚀性能.研究表明:Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢在干摩擦和油润滑条件下均具有比1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢更好的耐磨性,在NaCl中耐蚀性不如1Cr18Ni9Ti不锈钢,但在NaOH中优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢应力作用下发生的应力诱发γ→ε马氏体相变是其具有较高耐磨性的原因.

Fe－C合金高温保温过程中碳化物表面形貌连续变化的研究

研究了白口铸铁高温保温过程中同一共晶碳化物颗粒的形貌变化过程，结果表明，在保温过程中，共晶碳化物表面会形成一些小的孔洞，继续保温时，这些孔洞（包括原有的孔洞）会进一步扩展、连接，最终使碳化物分割并进而发生粒状化。理论分析与实验结果证明，与单纯由表面自由能的降低所引起的形貌变化不同，由碳化物的体积分数减少所必然导致的碳化物表面形貌的变化，不取决于碳化物表面的曲率状况。因而只要碳化物发生明显的溶解（体积分数减少），在大的板块状碳化物上就总有可能会形成孔洞。孔洞的形成和扩展是使碳化物断网的机制之一。

白口铁热处理时共晶碳化物的溶解与粒状化

本文研究了白口铸铁热处理过程中共晶碳化物的溶解规律及形貌变化机制。结果表明,由于加热时基体内二次碳化物析出,因此使高温保温时共晶与二次碳化物的溶解共存。二次碳化物由于尺寸小及合金元素含量低从而溶解快。其溶解极限为:F_s=K′[C_(t(∞))-C_(t(0))]F_(a(0))/[1/4Ω-K·C_(t(∞)]。二次碳化物的析出量大于该溶解极限,将有利于共晶碳化物团聚化及粒状化过程的进行。溶解过程中;共晶碳化物网的破碎主要是通过网状连接中生长缝隙的扩大、“缩颈”部位的溶断以及表面孔洞的扩大而进行。破碎后的共晶碳化物继续保温时,由于表面自由能的作用而最终粒状化。

冷却速度对Fe-C-V合金变质效果的影响

用悬浮熔炼后以不同方式冷却的方法研究了冷却速度对变质处理的Fe－C－V合金中钒磷化物的生长形貌的影响．试验结果说明激冷使碳化钒长成树枝状，而较慢冷却可以使碳化钒长成球形．

两种方法分析高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的对比

对高锰钢和18-8不锈钢进行了室温拉伸试验,通过Hollomon法和Crussard-Jaoul法分析了高锰钢和18-8不锈钢的加工硬化行为。结果表明:Crussard-Jaoul法比Hollomon法能更好地分析高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的特点和机制;18-8不锈钢以位错滑移为塑性变形机制,高锰钢在低应变阶段(e≤0.07)也以位错滑移为主要的塑性变形机制,但当真应变超过0.07时,则以孪生为主要的变形机制;正是孪晶的产生导致了高锰钢和18-8不锈钢加工硬化行为的显著差异。

加筋复合白口铁的冲击韧性和断裂方式的研究

研究了加筋复合白口铁的冲击韧性和断裂方式,结果表明,其a_k值随钢筋体积分数的断加而增加.另外,影响其a_K值的因素还有白口铁的种类、时效处理和断裂方式等.加筋复合铁白口铁的断裂方式有三种.

共晶碳化物形貌与分布对白口铸铁抗冲击磨料磨损性能的影响

通过变质控制共晶碳化物的形貌与分布，采用圆度面积分数定量地描述共晶碳化物的形貌组成，研究了共晶碳化物形貌与分布对白口铸铁抗冲击磨料磨损性能的影响。结果表明，磨损面上的共晶碳化物网状结构由于直接经受磨粒冲击而易被冲断。磨损面脆断现象的发生与网状共晶碳化物的比例数密切相关。团块状共晶碳化物有易脱落倾向。断网状共晶碳化物表现出良好的抗磨性。讨论了不同形貌的共晶碳化物的作用机制。

白口铁的稀土变质处理对热处理时碳化物团聚化的影响

从改变共晶碳化物形貌的角度研究了稀土变质处理与热处理两者之间的内在联系及相互作用。结果表明,变质后再进行热处理可以显著地加速白口铁共晶碳化物的溶解,断网与团聚化,并明显地提高韧性,综合运用变质处理和热处理是改变白口铁共晶碳化物网状分布,提高韧性的有效途径。

加筋复合白口铁的强韧化及断裂方式

研究了加筋式复合白口铁的机械性能、强韧化机理及其断裂方式。实验结果表明:加筋复合白口铁的机械性能优于单一的白口铁,其抗弯强度及冲击韧性随钢筋的体积分数的增加而增加,在合适的钢筋体积分数时强韧化效果最好。对复合白口铁的冲击试样的断口进行SEM观察,发现复合白口铁中钢筋有3种断裂方式,即完全脆性断裂、部分脆性断裂和韧性断裂,它们影响复合白口铁的强度和冲击韧性。

白口铸铁网状共晶碳化物断开行为的研究

运用高温金相显微镜观察研究了白口铸铁网状共晶碳化物的断网问题.试验结果表明,网状共晶碳化物的断网主要发生在网状连接的薄弱部位,因而热处理时的断网效果与原始共晶碳化物的形貌密切相关.这一结论对利用热处理提高白口铸铁强韧性具有指导意义.

中锰白口铁和高锰钢衬板耐磨性研究

通过实验室试验相制成衬板装机使用,比较了中锰白口铁相高锰钢的耐磨性。结果表明,在磨粒切削和不大的冲击载荷条件下,中锰白口铁试样和衬板比高锰钢的耐磨性好、失重小。从衬板取样,对磨面和亚表层观察分析,揭示出中锰白口铁衬板以显微切削和开裂为主,而高锰钢衬板则以显微切削和形变磨损为主。实验室的磨损试验亦呈现出相同的规律。

稀土合金对高铬铸铁共晶组织及性能的影响

高铬铸铁的韧性强烈依赖于枝晶间共晶硅化物的数量与分布。通过定向凝固试样,考察了稀土合金对亚共晶及共晶成分高铬铸铁组织的影响,测定了奥氏体(r)一次臂的横截面积(D_r)、共晶曲域直径(E_w)及碳化物间距(Fs^C—共晶区域中心碳化物间距;Fs^B—共晶区域边界碳化物间距),以及力学性能。结果表明,稀土合金对高铬铸铁的共晶组织有明显的细化作用,对其韧性也有一定的贡献。本文还对稀土的作用机理进行了讨论。