晶粒細化對于提高鋼的力學(xué)性能具有重要意義。凝固細化是指在凝固過程中提高等軸晶區(qū)的比例并細化等軸晶。對于非變形材料的鑄鋼或無相變的高合金鐵素體鋼或奧氏體鋼來說,凝固細化對于提高力學(xué)性能尤為重要。以往的研究表明,添加稀有金屬Ti,能夠細化鋼的鑄態(tài)組織,并認為高熔點的Ti的夾雜物可作為鋼液凝固初生相異質(zhì)形核的核心。對于鐵素體鋼,因凝固后冷卻到室溫的過程中發(fā)生固態(tài)相變,難以將初生相保留到室溫,造成異質(zhì)形核微觀分析的困難。因而,相關(guān)機理缺乏實驗依據(jù)。本文選用低碳高硅單相鐵素體鋼,使其在凝固后冷卻到室溫的過程中一直保持單相δ-鐵素體,研究添加Ti對鐵素體鋼凝固組織的細化作用,并通過搞清Ti對凝固過程中夾雜物行為的影響,來探討高熔點Ti夾雜物相的異質(zhì)形核作用。通過對比添加Ti前后實驗鋼的宏觀組織和微觀組織,探究添加Ti對鐵素體鋼凝固組織的細化作用;通過掃描電子顯微鏡（SEM）并結(jié)合能譜（EDS）對添加Ti的實驗鋼中夾雜物進行統(tǒng)計性觀察分析,通過電子背散射衍射（EBSD）并結(jié)合EDS分析對夾雜物進行相鑒定,研究添加Ti對夾雜物行為的影響;通過異質(zhì)形核效用的晶體學(xué)理論計算,探討高熔點Ti夾雜物異質(zhì)形核的... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鑄錠橫截面的晶區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2 電磁攪拌裝置示意圖[15]二者對凝固組織的作用機理通常分為三點：(1)通過體上浮，在除氣體的同時，提高了凝固組織的純凈使溫度場更加均勻，從而減少鑄錠組織的疏松和偏改變柱狀晶的生長方向甚至可以打碎柱狀晶或枝晶鑄造中，現(xiàn)如今更是深入到焊接、連鑄工藝中。戴用下，焊縫金屬組織中的柱狀晶減少；電流頻率增有柱狀晶存在，全部由等軸晶組成。此外，還可以勞性能好。周興海研究發(fā)現(xiàn)[20]，連鑄過程中對 30 M到 250 A 時，中心等軸區(qū)寬度由 7.5 cm 增加到 11。同時，C 與 S 元素的偏析程度降低了 50 %與 14.振動與攪拌環(huán)保無污染而深受人們喜愛，但對其細需要繼續(xù)研究與探索。

細化效果是十分明顯的。從圖 1.3 可以看出未加 Ti 的鑄態(tài)組織顯的柱狀晶區(qū)，晶粒粗大且大小不一。加入 0.048 % Ti 的試樣大，但只存在極少量的柱狀晶，等軸晶較為均勻。隨著 Ti 含量細小的等軸晶區(qū)，且等軸晶的尺寸也有所減小。韓志彪[32]在 FeC凝固組織研究中發(fā)現(xiàn) Ti2O3和 Ti2O3+TiN 復(fù)合粒子能夠細化δ-部為粗大的柱狀晶區(qū)，無等軸晶區(qū)。加入 0.026 % Ti 和 0.088 %增加，等軸晶區(qū)比例也有所增加，分別為 44 %和 72 %。但文獻是如何保留到室溫的，也沒用實驗依據(jù)。豐振軍等人[33]對高i 后發(fā)現(xiàn)，未加 Ti 的試樣基體中的晶粒比較粗大；加入 Ti 的試顯細化，共晶組織的片層明顯變短、變細。SHI Cai-xia[34]在 430織中加入 Ti 發(fā)現(xiàn)：Ti 含量從 0.1 %增加至 0.4 %，等軸晶區(qū)的比。加入 0.1 %Ti 時，其中心區(qū)域只有一個很小的等軸晶區(qū)域，隨心等軸區(qū)域在不斷擴大，柱狀晶區(qū)逐漸減小，柱狀晶的長度也隨


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