本文選題：超高碳鋼 + 非晶態(tài)變質(zhì)劑��； 參考：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：超高碳鋼作為一類含碳量在1.0-2.1wt.%之間的鐵基合金材料,在常規(guī)鑄造凝固狀態(tài)下組織中極易存在粗大的網(wǎng)狀碳化物,導(dǎo)致塑、韌性很差,致使其的應(yīng)用受到限制。本文針對成分為Fe-1.81C-0.32Si-1.52Cr-0.40Al-0.62Mn的超高碳鋼,采用熱力學(xué)結(jié)構(gòu)狀態(tài)完全不同的晶態(tài)與非晶態(tài)稀土-硅鐵-鈉/鉀變質(zhì)劑對其進(jìn)行變質(zhì)處理,借助研究不同變質(zhì)處理?xiàng)l件下實(shí)驗(yàn)用鋼的顯微組織形態(tài)與力學(xué)性能的特征,探究非晶變質(zhì)處理對超高碳鋼碳化物析出形態(tài)的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):相比于直接凝固處理,實(shí)驗(yàn)用鋼經(jīng)晶態(tài)稀土-硅鐵-鈉/鉀變質(zhì)處理,骨骼狀凝固組織形態(tài)得以抑制,但仍然存在碳化物的網(wǎng)狀析出。相比之下,經(jīng)同成分非晶稀土-硅鐵-鈉/鉀變質(zhì)處理,實(shí)驗(yàn)用鋼凝固組織中碳化物以細(xì)小的顆粒狀形態(tài)出現(xiàn),網(wǎng)狀析出現(xiàn)象得到有效克服,且變質(zhì)劑的加入量為0.2wt.%時(shí),顆粒狀碳化物的形貌以及均勻分布的狀態(tài)均較佳,對應(yīng)材料的抗拉強(qiáng)度與沖擊韌性值分別達(dá)到具有較高工程應(yīng)用價(jià)值的1182MPa和11 J/cm2。值得注意的是,雖然本文所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用鋼的含碳量已經(jīng)超出一般超高碳鋼碳含量的上限,但經(jīng)歷非晶稀土-硅鐵-鈉/鉀變質(zhì)處理,碳化物的析出形態(tài)仍能得到有效改善。通過比較分析實(shí)驗(yàn)用鋼凝固試棒的橫、縱向顯微組織結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),非晶稀土-硅鐵-鈉/鉀變質(zhì)處理改善碳化物析出形態(tài)的整體效果優(yōu)于同成分晶態(tài)變質(zhì)劑的變質(zhì)處理。
[Abstract]:As a kind of Fe-base alloy material with carbon content between 1.0-2.1 wt.%, ultra-high carbon steel is prone to exist coarse reticular carbide in the microstructure of conventional casting solidification, which leads to poor plasticity and toughness, which limits its application.In this paper, ultrahigh carbon steel with Fe-1.81C-0.32Si-1.52Cr-0.40Al-0.62Mn composition was modified with crystalline and amorphous rare-earth ferrosilicon-sodium / potassium modifiers with completely different thermodynamic structure.By studying the microstructure and mechanical properties of experimental steel under different modification conditions, the effect of amorphous modification on carbide precipitation morphology of ultra-high carbon steel was investigated.The experimental results show that compared with direct solidification treatment, the microstructure of skeleton solidified steel can be inhibited by the modification of crystalline rare-earth, ferrosilicon-sodium / potassium, but there still exists the network precipitation of carbides.By contrast, after the modification of amorphous rare earths, ferrosilicon, sodium and potassium, the carbide in solidified microstructure of the experimental steel appeared in fine granular form, and the phenomenon of network precipitation was effectively overcome, and when the amount of modifier was 0.2wt.%,The morphology and uniform distribution of granular carbides were better, and the tensile strength and impact toughness of the corresponding materials reached 1182MPa and 11J / cm ~ (2), respectively, which had higher engineering application value.It is worth noting that although the carbon content of the experimental steels designed in this paper has already exceeded the upper limit of the carbon content of general ultra-high carbon steels, the precipitation morphology of carbides can still be improved effectively after the modification of amorphous rare earths, ferrosilicon, sodium and potassium.By comparing and analyzing the transverse and longitudinal microstructure of solidified steel bars, it is found that the modification of amorphous rare earths, ferrosilicon, sodium / potassium can improve the morphology of carbide precipitation better than that of the same composition crystalline modifier.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG142.1;TG260

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本文編號(hào)：1769130