Effects of Fe content on the microstructure and properties of CuN i10FeM n1 alloy tubes fabricated by HCCM horizontal continuous casting

Heating-cooling combined mold（HCCM） horizontal continuous casting technology developed by our research group was used to produce high axial columnar-grained CuN i10 FeM n1 alloy tubes with different Fe contents. The effects of Fe content（1.08wt%–2.01wt%） on the microstructure, segregation, and flushing corrosion resistance in simulated flowing seawater as well as the mechanical properties of the alloy tubes were investigated. The results show that when the Fe content is increased from 1.08wt% to 2.01wt%, the segregation degree of Ni and Fe elements increases, and the segregation coefficient of Ni and Fe elements falls from 0.92 to 0.70 and from 0.92 to 0.63, respectively. With increasing Fe content, the corrosion rate of the alloy decreases initially and then increases. When the Fe content is 1.83wt%, the corrosion rate approaches the minimum and dense, less-defect corrosion films, which contain rich Ni and Fe elements, form on the surface of the alloy; these films effectively protect the α-matrix and reduce the corrosion rate. When the Fe content is increased from 1.08wt% to 2.01wt%, the tensile strength of the alloy tube increases from 204 MPa to 236 MPa, while the elongation to failure changes slightly about 46%, indicating the excellent workability of the CuNi10FeMn1 alloy tubes.

耐蚀铸铁的研究进展

介绍了国内外耐蚀铸铁的发展和应用现状,综述了耐蚀铸铁在各种环境中的腐蚀行为和机理,分析了耐蚀铸铁的组成、微观结构和耐蚀性之间的相关性,阐述了合金化、镀层和制备方法对铸铁耐蚀性的影响。最后,对国内外耐蚀铸铁的发展趋势进行了展望。

硼对低合金灰铸铁性能的影响

硼在灰铸铁中能够形成硬质相的硼碳化物,当硼加入量控制在0.02%~0.10%时,可显著增加灰铸铁的耐磨性能。以低合金灰铸铁为研究对象,通过改变加入无水硼砂的含量来控制铸铁中硼的含量(0~40 ppm),通过直读光谱仪、光学显微镜、万能拉伸试验机等设备,对其组织和性能进行分析。研究结果表明,微量的硼使得灰铸铁金相中存在少量的铁素体,对于模数类似于Y50试块时,硼由7 ppm提高至20 ppm时,其抗拉强度降低15 MPa、硬度降低5.5 HBW。

氧化硼除铁净化镁合金的研究

在镁合金熔剂JDMR中加入氧化硼净化镁合金液,使铁含量降低到0 002%左右。氧化硼最佳用量为0 61%,最佳处理温度735℃,最佳处理时间40min。处理后的镁合金腐蚀速率从15 1mg/(cm2·day)降低到0 4mg/(cm2·day)。X衍射证明FeB的形成是氧化硼除铁的主要原因。最后从热力学和动力学角度分析了氧化硼除铁机制。

海洋环境下耐蚀铸铁的研究现状

首先分析了耐蚀铸铁在海水中的腐蚀特性.指出铸铁的石墨形态不影响其均匀腐蚀,但是显著影响铸铁的局部腐蚀,而且在不同的海洋环境下铸铁的腐蚀程度不同;其次列举了几种常用的海水耐蚀铸铁的性能及应用,铸铁低合金化在一定程度上能够改善耐腐蚀性能,而高合金化能够显著改善其耐腐蚀性能,但低合金铸铁的合金元素少,铸造工艺简单,成本低等优势,易于推广使用。最后对现在存在的问题和发展方向作了简要的介绍。

耐海水腐蚀低合金铸铁的耐蚀性及保护膜

用全浸、半浸和间歇浸泡的静态方式,将分别具有片状及球团状石墨的低合金耐海水腐蚀铸铁(分别简称HD铸铁及HDQ球铁)在海盐溶液中做对比腐蚀试验后得出:间歇浸泡腐蚀失重最为严重,约为全浸泡时的2倍;HDQ球铁的耐蚀性较HD铸铁提高1倍左右。文中还研究了试样表层保护膜的成分、结构与耐蚀性的关系。

稀土对镍铜合金铸铁耐碱蚀性能的影响

采用动态失重法测定稀土镍铜合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度;用光学显微镜观察显微组织。结果表明:随着稀土含量的增加,稀土镍铜合金铸铁的珠光体基体细化,石墨形态由C型片状过渡到蠕虫状+球状,但是超过一定含量,白口倾向严重;当稀土含量为0.05%时,镍铜合金铸铁试样的耐蚀性较好。

耐海水腐蚀低合金球墨铸铁的初步研究

耐海水腐蚀低合金铸铁（HD铸铁）是在普通灰铸铁（HT200）的基础上加1％～2％合金元素及变质剂而成，其相对腐蚀率可达原铸铁的5倍以上，牌号可达HT250．用稀土镁硅铁对HD铸铁做球化处理，即可得到球团状石墨的耐海水腐蚀低合金球墨铸铁（简称HDQ铸铁）．用挂片法研究了它在全浸和半浸状态下的耐海水腐蚀性，并与HD铸铁做了对比．结果表明：由于HDQ球铁中含有多种合金元素，既可以提高其电极电位，又可以在铸铁表面形成牢固而致密的保护膜．同时使石墨形态从片状变为球状，与HD铸铁相比，HDQ球铁的耐海水腐蚀性能提高了2．4倍．

铜镍合金铸铁耐碱腐蚀性能研究

采用动态失重法测定铜镍合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度,借助光学显微镜和扫描电镜观察显微组织和表面腐蚀形貌,利用能谱仪分析表面微区成分。结果表明,微观基体上富集的铜和镍有利于提高铜镍合金铸铁的耐蚀性,在高温浓碱液中的动态腐蚀条件下,铜含量为4.5%的D3试样耐碱蚀性较好。当铜含量超过一定值时,铜镍合金铸铁中析出游离铜相,这些新相成为活性阴极相,降低铸铁的耐蚀性。

硬质合金堆焊层经热处理后的耐磨性研究

对B、C、N共渗层、碳化钨型硬质合金(D707)堆焊层、高碳高铬铸铁型硬质合金(D618)堆焊层等几种不同表面处理工艺,经相应热处理后的腐蚀磨损性能进行了研究。结果表明,两种硬质合金堆焊层经850 ℃空冷、850±5 ℃油淬+400 ℃回火后,均具有较高的硬度和优异的耐腐蚀磨损性能,且简化了表面处理工艺。

稀土镍铜合金铸铁耐碱腐蚀性能研究

采用动态失重法测定稀土镍铜合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度,借助光学显微镜和扫描电镜观察显微组织和表面腐蚀形貌,利用能谱仪分析表面微区成分。结果表明:高温浓碱中的动态腐蚀条件下,稀土含量为0.05%的试样耐碱蚀性相对较好,其微观腐蚀表面呈现出平坦、基体面积大和凸起碳化物量少的特点;稀土镍铜合金铸铁的碱腐蚀属于均匀腐蚀,其耐蚀性主要取决于石墨和碳化物的数量、大小和分布;微观基体上富集的镍和铜有利于提高该区域的耐蚀性。

烧碱浓度、温度、冲刷对镍铜合金铸铁耐碱腐蚀性能的影响

采用失重法测定镍铜合金铸铁在不同浓度、温度烧碱液中以及静、动态下的腐蚀速度。结果表明,随着温度、浓度的升高,镍铜合金铸铁的腐蚀速度加快,而合金元素镍可降低合金铸铁对温度、浓度的敏感性。碱液的冲刷会加剧镍铜合金铸铁的腐蚀。

烧碱浓度及冲刷对合金铸铁耐碱腐蚀性能的影响

采用失重法测定稀土镍铜合金铸铁在不同浓度烧碱液中以及静、动态下的腐蚀速度。结果表明,随着浓度的升高,稀土镍铜合金铸铁的腐蚀速度加快,而适量的稀土含量可降低合金铸铁对浓度的敏感性。碱液的冲刷会加剧稀土镍铜合金铸铁的腐蚀。

合金元素对稀土低合金耐蚀铸铁耐碱蚀性的影响

为了获得具有优良耐碱蚀的低合金铸铁，采用正交法，研究了镍、铬、铜及稀土硅铁舍金加入量对铸铁耐蚀性的影响，并采用失重法测定材料的腐蚀速率。结果表明，以上4因素中对所研究的低合金铸铁耐碱蚀性能的影响最大的是RE-Si，最小的是Cr。含Ni1.5％，Cr0.5％，Cu2,0％，RE-Si0.3％～0.5％的合金铸铁，其耐蚀性最好，腐蚀率为1.074×10^-3mm／a。

Co、Ni合金化元素对球墨铸铁组织性能的影响

为提高球墨铸铁的抗腐蚀性等性能,采用Co、Ni合金化元素对其进行变质处理,分析了合金化后的球磨铸铁的组织和性能。结果表明:添加Co元素后,铸铁的球墨数增多,基体为均匀的铁素体组织,硬度虽有所降低,但冲击性能提高;添加Ni元素合金化后,铸铁的球墨数减少,基体为珠光体组织,硬度提高,冲击性能略下降。无论添加Co元素还是Ni元素均能提高球墨铸铁的抗腐蚀性能。

硼铸铁QPQ盐浴氮化的组织与性能研究

对硼铸铁分别在540、560、580℃下采用1.5、2.5、3.5、4.5 h的渗氮时间进行QPQ盐浴氮化处理,用电子显微镜观察了盐浴氮化后的金相组织,测试了氮化层厚度,并通过划痕硬度试验、显微硬度试验、耐腐蚀试验和磨损试验,测试了试样经QPQ盐浴氮化的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。结果表明,随着氮化时间的增长和氮化温度的提高,氮化层厚度随之增加,硼铸铁经QPQ盐浴复合处理后试样表面形成高硬度、高耐磨性能的氮化物层,组织和性能稳定,表层硬度、耐腐蚀性和耐磨性明显提高。与未处理试样相比显微硬度提高了77.38%,耐磨性提高4.2倍,耐腐蚀性能提高600倍。QPQ盐浴氮化处理是提高硼铸铁硬度、耐磨性和使用寿命的有效手段。

新型高铬铸铁的研制

设计了新型高铬铸铁的化学成分，研究了不同合碳量与热处理对其组织与性能的影响。试验结果表明，研制的新型高铬铸铁在PH=3～7的弱酸性和中性介质中使用，其性能达到或超过硬镍1号水平，而且成本较低，具有广阔的应用前景。

稀土硅铁合金对硼铸铁性能的影响

本文研究了稀土硅铁合金不同加入量对硼铸铁机械性能和耐蚀性的影响。结果表明，当加入量为０．４％时，σｂ＝２８４ＭＰａ，ＨＢ＝２２０，耐（酸）腐蚀性能最好。而且随温度升高，稀土硼铸铁耐（酸）腐蚀速度增大，随介质中ｐＨ值减小，耐（酸）腐蚀速度也增大。

铸造金属耐磨材料研究的进展

详细介绍了耐磨材料奥氏体锰钢、低合金钢和白口铸铁的成分、组织、性能及其应用进展,还对耐磨钢结材料和耐磨铸造复合材料以及新开发的高硼铸造耐磨合金进行了评述,期待为科学选择耐磨材料提供参考。