中碳钢的石墨化过程

试验用钢是基于增加石墨核心可以有效促进材料的石墨化过程来进行成分设计和试样制备的.利用光学显微镜,对试样内部石墨化过程进行了间接观察,利用高温显微镜,对试验用钢试样表面石墨化过程进行了原位的直接观察;以及利用场发射扫描电镜对石墨粒子结构进行了精细观察.结果表明,正是钢中具有与石墨结构(简单六方)相同的BN成为了石墨的非均质形核核心,才有效促进了钢的石墨化过程,实现了中碳钢的石墨化.

石墨化处理后中碳钢的显微组织与性能

采用增加石墨核心的方法,制备了具有石墨和铁素体两相组织的中碳钢;用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜对其组织进行了观察;用万能材料试验机对其力学性能进行了测试,同时在机床上对其切削加工性进行了切削试验。结果表明:石墨化中碳钢中的石墨是以与石墨具有相同简单六方结构BN为核心析出、长大的,石墨粒子不仅在晶界上析出,而且也在晶内析出;其分布较均匀,平均尺寸小于10μm,大小均匀;屈强比低(0.59~0.63),相对切削性高(Kν=5.424 1),表现出较好的切削性,能够满足高速切削加工的要求。

导电混凝土的研究与应用

导电混凝土是一种特种混凝土,其基本原理是导电材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料,它是具有符合规定的电性能和一定的力学性能的特种混凝土。导电混凝土具备热和电的感知和转换能力,这就使得它不仅能作为一种建筑承载材料使用,而且还将在电工、电子、电磁干扰屏蔽、防静电、电加热器、钢筋阴极保护、建筑地面采暖、路面除冰融雪等方面发挥重要作用。因此关于导电混凝土的研究受到越来越广泛的关注。

中碳高硅高铝钢回火过程石墨析出动力学

通过光学显微镜、扫描电镜及石墨粒子生长动力学方程对中碳高硅高铝钢回火过程组织及石墨粒子的析出行为和形核长大机制进行了系统研究。结果表明,中碳高硅高铝钢在680℃回火2、5和8 h后的石墨粒子总密度分别2539、4791和6405个/mm^(2),对应的石墨粒子平均尺寸分别为1.30、1.80和1.90μm。在680℃回火过程中,石墨粒子主要在铁素体晶界形核,其临界形核尺寸约为0.6 nm,在铁素体中的长大行为遵循Ostwald熟化规律,熟化速率为29.38 nm·s^(-1/3)。

中高碳铝镇静钢形成MnS塑性夹杂的工艺开发与实践

为提高中高碳钢产品的抗疲劳性能,利用中高碳钢的成分特点,研究开发了中高碳铝镇静钢中MnS以Al_(2)O_(3)为形核质点的非均质形核工艺,将钢中Al_(2)O_(3)脆性夹杂用塑性MnS包裹,解决了疲劳应力钢因脆性非金属夹杂引起的疲劳断裂问题。通过对微细、弥散Al_(2)O_(3)夹杂生成条件、MnS非均质形核析出热力学条件的研究,开展了钢中关键元素的成分设计、精炼及连铸集成工艺的设计与开发。工业实践表明,低活度氧条件下进行铝终脱氧可以形成3~5μm微细弥散的Al_(2)O_(3)夹杂,并作为非均质形核的核心在二次枝晶晶间的凝固末端析出弥散、细小的粒状MnS;通过梯度脱氧、真空碳脱氧以及保护浇铸等操作可以有效稳定控制钢中全氧含量,提高钢水洁净度,成品T[O]质量分数平均为0.000 618%,较原工艺的0.000 739%降低了16%;成品的夹杂物中MnS及MnS包裹Al_(2)O_(3)夹杂所占比例大于96%,与世界领先产品的夹杂物控制水平相当,考虑到产品使用过程中Al_(2)O_(3)夹杂外部的MnS包裹层必须足够厚,塑性夹杂才能起作用,建立了MnS "有效包裹率"的概念,当硬相夹杂物被MnS包裹且硬相夹杂物的最大半径不大于MnS包裹部位半径的1/2时,认为MnS对硬相夹杂物实现了"有效包裹";MnS塑性夹杂工艺可明显提高材料的疲劳性能,成品的平均断裂韧性为83.47 MPa·m^(1/2),较原工艺的67.31 MPa·m^(1/2)提高了24%。