稀土La对二次硬化超高强度钢Ferrium S53中夹杂物的影响

Ferrium S53钢是一种具有卓越性能的第三代超高强度不锈钢。文章针对采用真空感应炉冶炼的添加稀土La的Ferrium S53钢,采用金相显微镜和扫描电镜研究了稀土La对二次硬化超高强度钢中夹杂物种类和分布的影响。结果表明,加La稀土后,钢中硫和全氧质量分数均降低了0.0005%,降低率分别达到了29.4%和35.7%。钢中97%以上的夹杂物尺寸小于5 m,80.5%的夹杂物为LaAlO_(3)和LaAlO_(3)-La_(2)O_(2)S复合夹杂物,还存在少量Al_(2)O_(3)和MgO-Al_(2)O_(3)夹杂物。但钢中大尺寸夹杂物增多、平均直径变大,夹杂物的平均直径由不加La的1.35 m增加到1.72 m,夹杂物的体积分数由0.29%增加到0.49%。

稀土La对Ferrium S53超高强度钢组织和性能的影响

Ferrium S53钢作为第3代超高强度不锈钢的典型代表,是海洋环境下耐腐蚀起落架用钢的候选材料之一。稀土是有效的钢液净化剂和提高超高强度钢韧性的重要元素。因此,采用真空感应炉冶炼了无La和微量稀土La处理的Ferrium S53钢,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、金属摆锤冲击试验机和万能拉伸试验机对Ferrium S53钢中非金属夹杂物、微观组织和力学性能进行了分析。结果表明,Ferrium S53钢中添加质量分数为0.003%的La后,S质量分数降低至0.0060%;钢中非金属夹杂物变性为La_(2)O_(2)S和LaAlO_(3)等稀土复合夹杂物,这种夹杂物的变性同步提升了实验钢的强度和塑性,抗拉强度由(1975±16.6)MPa提升至(2029±4.8)MPa;塑性由10.77%±0.07%提升至13.76%±0.42%。最后,通过热力学计算进一步解释了稀土La处理钢中夹杂物的生成稳定区域。

航母舰载机用高强、高韧、耐蚀不锈钢

介绍了美国采用低成本、基于计算的材料设计技术,研制出既能取消有毒的防护涂覆工艺,又能作为结构载体用的Ferrium S53高强、高韧耐蚀不锈钢。Ferrium S53不锈钢可以"非正式地"替代通常用于制造航母舰载机结构部件的非不锈钢。美军在新的航母舰载机合金研制中借助QuesTek公司基于计算的材料设计工具,将显著地提升海军武器平台系统性能,改善系统安全性,减轻环境危害。