Fe-C-Mn-Si-Al双相钢两相区加热过程中的奥氏体相变行为研究

采用Dictra软件模拟与实验验证相结合,研究了不同加热条件下铁素体+渗碳体向奥氏体的相变过程,重点分析了渗碳体溶解规律及其对奥氏体相变动力学的影响规律,借助场发射电子探针对不同加热路径下的铁素体及马氏体组织形貌及元素分布进行观测,使用透射电镜对渗碳体和残余奥氏体进行了表征。结果表明,慢速加热至740℃长时间等温与加热至780℃较短时间等温对比发现,虽然渗碳体刚溶解完全时的奥氏体分数相差不大,但在渗碳体溶解的过程中,奥氏体相变的方式不尽相同。在慢速加热条件下,铁素体晶界处为奥氏体优先形核地点;快速加热条件下,由于形核驱动力提高,铁素体晶粒内部的渗碳体处同样可以形核。740℃等温结合快速加热,获得了马氏体与残余奥氏体的“壳-核”组织结构。

Cr元素掺杂对Fe-C-Mn-Al系轻质钢的影响研究进展

Fe-C-Mn-Al系轻质钢具有良好的耐腐蚀性、低密度和优异的综合力学性能,在钢中添加合金元素会显著影响相变热力学与动力学,进一步影响并决定组织形貌的演化过程.添加Cr元素会对Fe-C-Mn-Al系轻质钢微观组织产生显著作用,重点对添加不同含量的Cr元素后,对κ-碳化物、β-Mn和DO_(3)等相生长、晶粒尺寸变化及晶界角度的改变,促进Al_(2)O_(3)及含Cr氧化物的生成,以及提高Fe-C-Mn-Al系轻质钢抗拉强度、耐腐蚀性和抗氧化性等性能的情况进行分析.并归纳总结了Cr元素的加入及不同含量的Cr元素给Fe-C-Mn-Al系轻质钢带来的优势,同时对当前的发展趋势进行展望.

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的组织与性能

采用Fe Al/Cr3C2 粉芯丝材和高速电弧喷涂技术 (HVAS)原位合成了铁铝金属间化合物涂层 ,并研究了涂层的显微组织与性能。结果表明 ,高速电弧喷涂Fe Al/Cr3C2 涂层中生成了多种物相 ,主要是Fe3Al和FeAl相 ,同时还包括Fe3C硬质点相及FeO·Al2 O3和Cr2 O3氧化物相等。涂层具有很高的热震结合强度及相对基体较高的显微硬度 ,密度和孔隙率较低。

Al-TiO_2-C-Ti-Fe体系反应过程研究

采用 DSC和 XRD对不同 Fe含量 Al- Ti O2 - C- Ti- Fe体系的燃烧反应过程进行了研究。结果表明 ,Al- Ti O2 - C-Ti- Fe体系的反应是分步进行的。在高温区以金属间化合物的分解及 Ti、C反应为主 ;在低温区则随着 Fe含量的不同存在不同的反应 :Al- Ti O2 - C- Ti以 Al、Ti的反应为主 ,Al- Ti O2 - C- Ti- 2 0 wt% Fe以 Al、Ti及 Al、Fe反应为主 ,同时还存在 Al、 Ti O2 及 Fe、 Ti反应 ,而 Al- Ti O2 - C- Ti- 50 wt% Fe则以 Fe、Al和 Fe、 Ti反应为主。

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。

Fe-Mn-Al-C系中锰钢的研究现状与发展前景

随着汽车保有量的提高,能源消耗和环境问题对汽车用钢提出了轻量化的要求.目前正在发展的第三代汽车用钢的研究思路是将加入轻量元素以"轻"和增强增塑以"薄"相结合.Fe-Mn-Al-C系中锰钢作为第三代汽车用钢的主要组成部分,是当今的研究热点之一.本文总结了近些年国内外Fe-Mn-Al-C系中锰钢的研究文献,从生产成本、力学性能等方面介绍了Fe-Mn-Al-C系中锰钢的优势.从成分设计、工艺设计、组织特征、变形及断裂机制等多个方面出发,对文献进行分析,总结出了合金成分、工艺路线和组织特征对性能的影响规律.阐述了奥氏体层错能及其稳定性对中锰钢变形机制,尤其是相变诱导塑性(TRIP效应)的影响规律.最后对目前Fe-Mn-Al-C系中锰钢研究过程中存在的争议问题进行了总结,展望了未来的发展趋势,以期为中锰钢的后续研究和实际生产提供参考.

Fe-Ti-C-Al体系中二元相的原位生成热力学计算

用溶液热力学方法研究了在1 400～1 600℃温度范围内,Ti、C、Al等元素对Fe-Ti-C-Al体系的影响。计算结果表明,在1 600℃时,TiC能在Fe溶液中直接反应生成,并且Al能促进各反应生成吉布斯自由能变的降低。在1 400～1 600℃温度范围内,Ti含量的增加能促进Ti Al3和Fe2Ti的降低,Fe3C的升高;C含量的增加能够促进Fe3C、TiC和Ti Al3的降低;此外,过量的C能促进Fe2Ti的升高。

Fe-Al/C催化合成对氨基苯甲醚

对氨基苯甲醚是一种医药和染料的重要中间体。研究了以Fe-Al/C复合催化剂催化水合肼还原对硝基苯甲醚合成对氨基苯甲醚的工艺。结果表明:0.05mol的对硝基苯甲醚,反应温度为70℃,物料比为n(对硝基苯甲醚):n(水合肼)=1:4,反应时间为130分钟,产率为88.18%。产物经熔点测定、元素分析和红外光谱确证。

衬板用Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢的热处理工艺对组织和性能影响

采用金属模具浇注新型Fe-24Mn-7Al-1C轻质奥氏体耐磨钢。用X射线衍射分析、显微组织及断口形貌观察、析出物能谱分析,研究余热水韧处理和常规水韧处理对新型钢种的组织、力学性能、断裂机理的影响。结果表明:晶界处粗大的未溶碳化物为(Fe,Mn)3Al C的κ碳化物,该碳化物在950℃后迅速溶于奥氏体基体中。余热水韧处理温度850℃左右,其冲击韧性值(V型缺口)108.3 J/cm2,表面硬度为219 HB(心部硬度217 HB),抗拉强度为784.6 MPa,屈服强度408.9 MPa,断后伸长率为53.8%;断口由准解理区域和大小不一的韧窝断裂区域组成。常规水韧处理时在1050℃保温1 h后综合性能最佳,其冲击韧性值(V型缺口)231.3 J/cm2,硬度为205 HB,抗拉强度为809.6 MPa,屈服强度410.9 MPa,断后伸长率为56.9%;常规水韧处理的断口形貌呈韧窝状,断裂机理为典型微孔聚集型断裂。

Fe-Mn-Al-C系低密度钢焊接性能研究

针对12 mm厚Fe-Mn-Al-C系低密度钢热轧试验板,采用半自动MIG焊接工艺,焊接材料选用奥氏体不锈钢焊丝,对低密度钢的焊接性进行试验研究,重点考察低密度钢的焊接抗裂性、焊接工艺性及接头力学性能。结果表明:在纯氩保护气氛条件下,低密度钢同种材料的焊接具有良好的可焊性和优良的焊接抗裂性;焊接接头平均抗拉强度为750.7MPa,平均断后伸长率为11.0%。

Fe-20Mn-5Al-8Cr-1.9C合金中Al的作用

利用X射线衍射仪、电子探针、透射电镜对Fe Mn Al(Cr) C系合金在 112 0℃固溶处理、不同温度时效后的组织进行了研究。结果表明 ,Al在固溶处理和时效后都均匀分布在固溶体中 ,并可以增加Fe Mn Al(Cr) C系合金时效时奥氏体基体和碳化物的稳定性 ,使Fe Mn Al(Cr) C系合金形成有序固溶体的温度升高。

Fe-Mn-Al-C合金的高温氧化行为

为了考察Fe-Mn-Al-C合金在高温空气介质中的抗氧化性能,本文利用热分析天平连续称重法,测定了三种合金在700～900℃下的氧化动力学曲线,计算了其抛物线速度常数及氧化激活能。并利用X射线结构分析、扫描电镜观察、能谱分析等手段对氧化层的特征及合金元素在氧化层中的分布进行了分析。结果表明,由脱碳所控制的氧化第一阶段,导致了氧化膜的多孔性,显示出第一阶段高的抛物线速度常数。氧化第二阶段为合金元素所控制,锰的选择性氧化在氧化过程中起主要作用。稀土元素的加入,可使氧化第二阶段的激活能升高,且可减轻或抑制内氧化区的出现。

快速凝固Al－Fe－Ti－C合金的显微结构及退火过程中的相变

研究了快速凝固Ａｌ－Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ合金的显微结构及退火过程中的相变。初始快凝态组织由α－Ａｌ微胞晶组成，在胞晶边界分布着较大并拉长的非晶相；在胞晶内部则为细小弥散的球状亚稳Ａｌ_６Ｒｅ相（底心正交结构），Ｔｉ和Ｃ全部过饱和固溶于α－Ａｌ中。当７７３Ｋ退火５ｈ时，非晶相转变为α_Ｔ－ＡｌＦｅＳｉ相（斜方结构），Ａｌ_６Ｆｅ相部分转变为片状Ａｌ_３Ｆｅ相（底心单斜结构），部分长大但仍保持球状和底心正方结构过饱和固溶于α－Ａｌ基体中的Ｔｉ和Ｃ则以ＴｉＣ形式弥散析出。

Fe-Mn-Al(Cr)-C合金耐盐酸腐蚀性能研究

用合金元素Mn、Al代替Ni、Cr ,得到Fe -Mn -Al(Cr) -C合金 ,其基体为奥氏体。对其进行全浸腐蚀实验。实验结果表明 ,Fe -Mn -Al(Cr) -C系合金抗 2 0 %HCl水溶液的腐蚀性能高于

以Fe-N/C为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池

以铝合金为阳极,Fe-N/C为阴极组装了金属过氧化氢半燃料电池,研究了H2O2浓度、KOH浓度、电解液流速及测试温度对电池性能的影响。结果表明,过氧化氢浓度为0.6 mol/L、KOH浓度为3 mol/L、电解液流速为80 mL/min时电池的开路电压为1.3 V,最大功率密度达到51 mW/cm2。恒电流放电表明电池在碱性溶液中稳定性良好。

固溶处理对Fe-Mn-Al-C钢组织及力学性能的影响

通过XRD,OM,SEM,EDS,EPMA表征了不同铝质量分数(6%,8%,10%)的铸态Fe-Mn-Al-C钢经过不同温度固溶处理1 h后的组织,并对其性能进行了研究,结果表明:不同铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢的硬度经900、950、1 000℃固溶处理后,随固溶温度的升高硬度均表现为先增加后降低.3种钢的硬度在950℃固溶处理时表现为最大值,分别为240、298、337 HV.固溶温度升高时,3种铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢组织中铁素体相体积分数增加,奥氏体相的形貌发生变化;w(Al)=6%的Fe-Mn-Al-C钢的抗拉强度随固溶温度的升高而增大,1 000℃时达到最大值455 MPa;w(Al)=8%的Fe-Mn-Al-C钢抗拉强度随固溶温度升高而降低,但较铸态有所提高;900℃固溶时达到最大值504 MPa.

Fe-Al-C系合金的结构和性能的分析与研究

Fe-Al-C系合金是工业中应用广泛的一类金属结构材料,在工业生产中有着重要的用途。现代工业经济的飞速发展,使得对Fe-Al-C系合金结构和性能的深入研究更加重要。本文就Fe-Al-C系合金的结构和性能进行了深入的分析与研究。

自蔓延离心法制备Fe_3Al/W_2C复合涂层

以氧化铁、铝粉、三氧化钨、石墨为原料,采用自蔓延离心法制备了具有内生强化W2C相的Fe3Al涂层。采用x射线衍射仪分析涂层相物相,采用扫描电镜观察涂层组织及磨损后形貌,利用盘销式试验机对比检测了Fe3Al和Fe3Al/W2C涂层的干摩擦性能。结果表明,反应原料中的铝与石墨比例为2:1时,涂层中的主要物相为W2C和Fe3Al。Fe3Al/W2C涂层的相对耐磨性是Fe3Al涂层的1.6倍。

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层抗高温腐蚀性能探讨

使用Fe-Al/Cr_3C_2RE粉芯喷涂丝材,结合高速电弧喷涂技术(HVAS)在20钢上制备Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层,同时以Fe-Al/Cr_3C_2涂层为比较。通过对涂层进行650℃下涂盐热腐蚀试验,借助扫描电镜观测腐蚀前后涂层表面形貌,利用XRD确定涂层的相组成,对腐蚀后涂层截面进行EDS分析。结果表明:Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层在650℃时的涂盐抗热腐蚀性能明显优于基体20钢及同类型的复合涂层。Cr元素及稀土氧化物是Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层性能优异的主要原因。

淬火处理对(Ti-Fe)-Al-C体系TiCp/Fe复合材料组织及性能的影响

采用淬火工艺对原位TiC颗粒增强Fe基复合材料进行了热处理。热处理后,复合材料的相组成不变,但是TiC颗粒由方形变成球形,固溶析出的TiC颗粒在某些TiC颗粒的表面沉积,使后者粗化;另一些方形颗粒的尖角处溶解形成直径更小的球形TiC颗粒。复合材料的硬度和耐磨性均提高。轻载条件下,复合材料的耐磨性能更好。