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高Cr铸铁中M_(7)C_(3)碳化物与奥氏体共生长的元胞自动机模拟
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作者 张山 张红伟 +3 位作者 苗淼 冯苗苗 雷洪 王强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期319-335,共17页
高铬铸铁中M_(7)C_(3)碳化物大小适中、弥散均匀分布,有利于提高合金的耐磨性.为分析凝固过程中M_(7)C_(3)碳化物晶粒在基体中的形貌及分布、M_(7)C_(3)碳化物与奥氏体晶粒生长的相互作用、引起的溶质偏聚对最终M_(7)C_(3)碳化物粒径分... 高铬铸铁中M_(7)C_(3)碳化物大小适中、弥散均匀分布,有利于提高合金的耐磨性.为分析凝固过程中M_(7)C_(3)碳化物晶粒在基体中的形貌及分布、M_(7)C_(3)碳化物与奥氏体晶粒生长的相互作用、引起的溶质偏聚对最终M_(7)C_(3)碳化物粒径分布的影响,本文开发了Fe-C-Cr三元合金小面晶M_(7)C_(3)碳化物与奥氏体晶粒共生长的二维微观元胞自动机模型,模型中加入潜热释放对凝固过程温度场的影响,由C,Cr两溶质界面扩散共同确定晶体生长速度,由凝固路径数据表插值获取液相元胞的溶质平衡浓度,设定M_(7)C_(3)碳化物邻胞结构并优化形状因子来保持M_(7)C_(3)碳化物小面晶形貌,模拟了Fe-4%C-17%Cr三元合金(C和Cr的质量分数分别为4%和17%)初生M_(7)C_(3)碳化物和共晶奥氏体晶粒的生长演变过程.研究表明,M_(7)C_(3)碳化物和奥氏体晶粒各自的生长速度随着界面液相中C,Cr溶质的超饱和度和贝克列数的增大而增大;随着奥氏体的析出和晶粒生长,M_(7)C_(3)碳化物晶粒的生长速度明显增快;当奥氏体晶粒逐渐接触并包围M_(7)C_(3)碳化物晶粒时,两相晶粒生长速度逐渐降低.凝固过程中,奥氏体晶粒生长向外排出C,Cr溶质,与吸收C,Cr溶质生长的M_(7)C_(3)碳化物晶粒互补,致使二者生长互相促进,最终奥氏体晶粒包围M_(7)C_(3)碳化物晶粒生长.预测的冷却曲线与实验冷却曲线变化趋势相符;最终凝固组织形貌和M_(7)C_(3)碳化物体积分数与实验相符;剩余液相、奥氏体中C,Cr溶质浓度演变也与Gulliver-Scheil,Partial Equilibrium,Lever Rule模型预测结果相符. 展开更多
关键词 Fe-c-cr三元合金 m_(7)c_(3)小面晶 二相共生长 元胞自动机
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两相同步原位自生型Ni_(3)Al-Cr_(7)C_(3)金属陶瓷涂层的第二相强化机理研究
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作者 袁建鹏 于月光 《热喷涂技术》 2023年第1期29-37,共9页
本文对两相同步原位自生型Ni_(3)Al-Cr_(7)C_(3)金属陶瓷涂层中陶瓷相的第二相强化作用开展研究,将复合材料经典Hall-Petch关系适用范围扩展至金属陶瓷涂层材料,建立了金属陶瓷样品的硬度随强化相尺寸变化的模型,并采用粘结相平均自由... 本文对两相同步原位自生型Ni_(3)Al-Cr_(7)C_(3)金属陶瓷涂层中陶瓷相的第二相强化作用开展研究,将复合材料经典Hall-Petch关系适用范围扩展至金属陶瓷涂层材料,建立了金属陶瓷样品的硬度随强化相尺寸变化的模型,并采用粘结相平均自由程和相界面共格的结构取向关系对Hall-Petch关系公式进行校准。研究发现,Ni_(3)Al-Cr_(7)C_(3)涂层内部的织网结构受粘结相(Ni_(3)Al)平均自由程和相界面共格取向关系的共同影响,符合弥散强化与相界面共格效应协同作用的强化机理,接近于第二相沉淀强化的作用。 展开更多
关键词 Ni_(3)Al金属间化合物 金属陶瓷涂层 原位自生碳化物 第二相强化 Ni_(3)Al-cr_(7)c_(3)
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ON THE M_7C_3 IN Cr27 CAST IRON
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作者 LI Yuqing WANG Cirong GU Zhaofeng Research Institute of Daye Steel Works,Huangshi,China Senior Engineer,Research Institute of Daye Steel Works,Huangshi 435001,China 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 1992年第6期459-464,共6页
Determination of(Fe,Cr)_7C_3 in Cr27 cast iron results about 30 v.-%.Minor Si and Mn are present.Sectional area of the M_7C_3 grains is 1—50μm^2.Combining matrix analysis of elec- tron diffraction pattern with calcu... Determination of(Fe,Cr)_7C_3 in Cr27 cast iron results about 30 v.-%.Minor Si and Mn are present.Sectional area of the M_7C_3 grains is 1—50μm^2.Combining matrix analysis of elec- tron diffraction pattern with calculated angle between plane traces,{011}twins and also {013}twins producing local environment for Ru_7B_3 are observed in the orthorhombic M_7C_3. A crystallographic model for M_7C_3 is proposed. 展开更多
关键词 cast iron m_7c_3 TWIN plane trace cr 27
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新型耐热合金C-HRA-3高温时效过程析出相成分特征分析
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作者 陈正宗 刘正东 包汉生 《大型铸锻件》 2024年第5期11-13,共3页
针对C-HRA-3耐热合金在700℃和750℃时效后的试样研究了M_(23)C_(6)碳化物和γ′相化学相组成变化规律。结果表明:C-HRA-3合金经高温时效后析出M_(23)C_(6)碳化物和γ′相,其中M_(23)C_(6)碳化物中合金元素M为Cr、Mo、Ni和Co,γ′相中... 针对C-HRA-3耐热合金在700℃和750℃时效后的试样研究了M_(23)C_(6)碳化物和γ′相化学相组成变化规律。结果表明:C-HRA-3合金经高温时效后析出M_(23)C_(6)碳化物和γ′相,其中M_(23)C_(6)碳化物中合金元素M为Cr、Mo、Ni和Co,γ′相中合金元素有Ni、Co、Al、Ti、Mo、Cr和Nb,时效至8000 h后,700℃时效后M_(23)C_(6)碳化物析出量约0.978%,γ′相析出量约9.5%;750℃时效后,M_(23)C_(6)碳化物析出量约1.023%,γ′相析出量约6.753%,随时效温度升高,M_(23)C_(6)碳化物析出量增加约4.6%,γ′相析出量减小约28.9%。 展开更多
关键词 c-HRA-3耐热合金 高温时效 化学相 m_(23)c_(6)碳化物 γ′相
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碳化物取向对Fe-Cr-C耐磨涂层抗磨损性能的影响
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作者 李奕彤 殷子强 +1 位作者 申博 王守仁 《电焊机》 2024年第3期12-17,共6页
为研究不同冷却条件下制备的高铬合金耐磨涂层中碳化物取向对抗磨损性能的影响。使用高铬合金药芯焊丝在Q235基板上通过基材背面强制冷却和自然冷却两种不同的方式,制备了两组具有不同碳化物取向的耐磨涂层,即水冷试样A和自然冷却试样B... 为研究不同冷却条件下制备的高铬合金耐磨涂层中碳化物取向对抗磨损性能的影响。使用高铬合金药芯焊丝在Q235基板上通过基材背面强制冷却和自然冷却两种不同的方式,制备了两组具有不同碳化物取向的耐磨涂层,即水冷试样A和自然冷却试样B。通过金相组织和显微硬度对比,分析滑动摩擦实验和冲击磨粒磨损实验的结果,来揭示碳化物取向对耐磨合金摩擦学特性的影响机理。结果表明,具有大量垂直取向(Fe、Cr)_(7)C_(3)初生碳化物的A组正面显微硬度比析出相以共晶混合物和团簇状(Fe、Cr)_(7)C_(3)初生碳化物为主的B组高16.92%;A组在滑动摩擦实验中粘着磨损分布较少,存在大量微裂纹,摩擦系数逐步下降,磨损率为0.007%,B组则存在大量金属颗粒粘着,摩擦系数呈上升趋势,磨损率0.015%高于A组。冲击磨粒磨损实验中,A组表面形貌以部分浅犁沟和脆性断裂导致的脱落和裂缝为主,B组表面形貌则以大量长且浅的犁沟和微切削引起的剥落坑与粘着层为主;对比失重曲线,A组磨损率为0.75%,B组磨损率为0.42%,因此具有大量横向碳化物分布的B组具有更好的冲击磨损性能。 展开更多
关键词 堆焊 m_(7)c_(3) 碳化物取向 冲击磨粒磨损
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(Fe,Cr)_(7)C_(3)/MoC界面电子特性的第一性原理研究
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作者 高梦锞 魏世忠 +2 位作者 吴巧合 袁智康 熊美 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期83-88,共6页
本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,... 本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,经表面能判定标准确定了各表面模型的原子层数,在此基础上建立了(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面结构模型,并计算了该界面的稳定性以及电子结构特性等。计算结果表明:采用以Mo终止的五层MoC(111)表面模型和13层(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)表面模型构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面模型,该界面模型的理想界面结合功为7.47 J/m^(2),说明该界面在理论上是稳定的,界面结合强度较好。此外,(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面是由极性共价、离子键和金属键连接,表明界面原子间结合强度较高,(Fe,Cr)_(7)C_(3)可以吸附在MoC上,同时MoC作为(Fe,Cr)_(7)C_(3)碳化物的异质形核核心可以细化过共晶Fe-Cr-C合金中的主要硬质相晶粒,从而提高过共晶Fe-Cr-C合金的耐磨性。 展开更多
关键词 (Fe cr)_(7)c_(3)/moc界面 过共晶Fe-cr-c合金 m_(7)c_(3)碳化物 第一性原理
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含Cr量对等离子堆焊Fe-Cr-Ti-C合金组织与性能的影响
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作者 杨洋 宗琳 +3 位作者 周建 王学昭 徐俊尧 王明 《沈阳化工大学学报》 CAS 2023年第5期457-462,共6页
为获得高硬度的铁基堆焊合金,设计开发了多种不同Cr质量分数的Fe-Cr-Ti-C合金粉末,采用等离子堆焊技术在碳钢基体上制备相应堆焊层.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对不同Cr质量分数Fe-Cr-Ti-C合金的显微组织、物相组成和... 为获得高硬度的铁基堆焊合金,设计开发了多种不同Cr质量分数的Fe-Cr-Ti-C合金粉末,采用等离子堆焊技术在碳钢基体上制备相应堆焊层.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对不同Cr质量分数Fe-Cr-Ti-C合金的显微组织、物相组成和显微硬度进行分析.结果表明:Fe-Cr-Ti-C合金堆焊层组织由奥氏体(γ)、马氏体(M)、M_(7)C_(3)和TiC组成,堆焊层中随着Cr质量分数的提高,马氏体基体组织数量先增大后减小,M_(7)C_(3)数量逐渐增多,且形态由断续网状转变为初生六边形,TiC呈开花状或块状;堆焊层侧面显微硬度呈梯度分布,随着Cr质量分数的增加,堆焊层表层的硬度值不断提高,Cr质量分数为15.0%时其硬度达到最佳值,合金堆焊层顶端显微硬度平均值最高,达到HV 0.21186. 展开更多
关键词 显微硬度 m_(7)c_(3) Fe-cr-Ti-c
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Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响 被引量:6
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作者 韩祥凤 王守忠 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第10期2081-2084,共4页
为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明:实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体+粗大的六角形M_7... 为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明:实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体+粗大的六角形M_7C_3碳化物组成,其冲击磨损率最大,高达6.9 mg/min;随着合金元素的加入量分别在0.10%~0.70%之间逐步增加,实验材料的铸态组织主要由奥氏体+M_7C_3碳化物+Nb C、VC和Ti C碳化物组成。合金元素的加入量分别为≤0.20%时和≤0.70%时的铸态组织较为粗大,相应的冲击磨损率也较大,分别为5.4 mg/min和6.3 mg/min;当合金元素的加入量分别为0.40%时,奥氏体呈细短的条状,M_7C_3型碳化物呈圆钝短小的条或块状,Nb C、VC和Ti C碳化物呈微小的颗粒状均匀的分布在基体中,其冲击磨损率最小,仅为4.5 mg/min,冲击耐磨性相对于实验基材提高了1.5倍以上。 展开更多
关键词 Nb、V、Ti 高铬铸铁 m_7c_3型碳化物 显微组织 冲击磨损率
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Computer Simulation of Carbide Transformation in Die Steel for Plastic 被引量:1
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作者 HEYan-lin LILin PatrickWOLLANTS 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE CAS CSCD 2005年第4期44-49,共6页
Thermo-Calc software package (TCP+DICTRA) was used to simulate the carbide transformation process in die steel for plastic. Combined with TEM analysis, the calculated result confirms that the carbide in equilibrium st... Thermo-Calc software package (TCP+DICTRA) was used to simulate the carbide transformation process in die steel for plastic. Combined with TEM analysis, the calculated result confirms that the carbide in equilibrium state is M_7C_3 carbide. The dissolution of M_7C_3 carbide in steel is predicted by DICTRA program. It was shown that the temperature remarkably affects the dissolution process of M_7C_3 carbide, but the influence of alloy elements such as manganese and molybdenum can be neglected in this steel. 展开更多
关键词 Thermo-calc software package die steel for plastic m_7c_3 carbide TEm analysis
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Formation and evolution of primary carbides in high-carbon martensitic stainless steel
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作者 Chang Sun Jing Li +2 位作者 Jie Zhang Wei Yan Shou-hui Li 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期2000-2009,共10页
The micro structure of 10Cr15MoVCo electroslag remelting(ESR)ingot was observed using an optical microscope and a scanning electron microscope.There are differences in the number,size,and distribution of primary carbi... The micro structure of 10Cr15MoVCo electroslag remelting(ESR)ingot was observed using an optical microscope and a scanning electron microscope.There are differences in the number,size,and distribution of primary carbides in different positions of ESR ingot.The results show that the two-dimensional morphology of primary carbides is blocky,fibrous,and spherulitic.The three-dimensional morphology of primary carbides is blocky,spherulitic,fibrous,and short rods.X-ray diffraction results show that primary carbides are M_(7)C_(3) carbides.Electron backscattered diffraction results indicate that large-sized primary carbides consist of blocky,fibrous,and spherulitic carbides with different orientations.High-tem-perature diffusion annealing experiments show that as the temperature increases,the continuity between primary carbides decreases,and the precipitated secondary carbides disappear.The area fraction of primary carbides is reduced,but the morphology of primary carbide is unchanged.The effect of high-temperature diffusion annealing on the dissolution of M_(7)C_(3) primary carbon compounds in ESR ingot was limited. 展开更多
关键词 m_(7)c_(3)primary carbide mORPHOLOGY High-temperature diffusion annealing martensitic stainless steel EVOLUTION
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