Effect of martensitic phase transformation and deformation twinning on mechanical properties of Fe-Mn-Si-Al steels
2
1998
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
... [1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
High strength Fe-Mn-(Al, Si) TRIP/TWIP steels development-properties-application
1
2000
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
Tensile property and microstructure of Fe-22Mn-0.5C TWIP steel
1
2017
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
Precipitation strengthening in high manganese austenitic TWIP steels
1
2011
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
The effects of grain size on yielding, strain hardening, and mechanical twinning in Fe-18Mn-0.6C-1.5Al twinning-induced plasticity steel
1
2016
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
Effects of manganese content on solidification structures, thermal properties, and phase transformation characteristics in Fe-Mn-Al-C steels
1
2015
... 近年来,汽车行业面临着降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力.通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化为解决上述问题提供了行之有效的方案.孪晶诱导塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢强塑积可达40~60 GPa·%[1,2,3],是车身轻量化领域最受关注的先进钢铁材料之一.当前,国际上正在研发的TWIP钢主要以德国马普所最早设计的Fe-25Mn-3Si-3Al[1]、安塞洛米塔尔开发的Fe-22Mn-0.6C[4]及韩国浦项制铁成功商业化的Fe-18Mn-0.6C-1.5Al[5]为代表,我国宝钢[6]也正积极开发TWIP钢冷轧-镀锌工艺. ...
Some aspects of high manganese twinning-induced plasticity (TWIP) steel, a review
1
2013
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化
1
2014
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化
1
2014
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
高锰钢小方坯连铸工艺开发
1
2013
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
高锰钢小方坯连铸工艺开发
1
2013
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Microstructure analysis of high-manganese TWIP steels produced via strip casting
1
2013
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Thermophysical properties and solidification defects of Fe-22Mn-0.7C TWIP steel
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2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Fe-22Mn-0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制
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2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Fe-22Mn-0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制
1
2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
低碳Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢的显微偏析行为
1
2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
低碳Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢的显微偏析行为
1
2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Refinement of as-cast austenite microstructure in S45C steel by titanium addition
1
2008
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
A new grain refiner for ferritic steels
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2017
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Review of grain refinement of cast metals through inoculation: Theories and developments
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2017
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Modelling of inoculation of metallic melts: Application to grain refinement of aluminium by Al-Ti-B
2
2000
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
... 为对比Ce含量和过热度对钢中粒子分布的影响,在SEM下统计每个试样连续30个视场(放大倍数为800倍)中所有粒子的尺寸,并结合Schwartz-Saltykov模型[28]计算出粒子的三维尺寸分布,结果如图9所示.相同过热度下变质处理形成的粒子尺寸分布规律非常接近,符合log-normal函数[29] ,且当过热度由50 ℃降至20 ℃时,粒子最大直径由3.8 μm减小至1.6 μm.此外,粒子的数密度与变质剂含量间存在线性关系,与已有研究中的规律[17]一致.本工作中粒子总数(,mm-3)与Ce含量(wCe,%)的拟合关系式如下: ...
Ce对AZ91镁合金铸态组织细化的影响
1
2006
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Ce对AZ91镁合金铸态组织细化的影响
1
2006
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Effects of Ce and P addition on as-cast structure and formation mechanism of cerium compounds in Ce-added TWIP steels
2
2016
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
... 尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Influence of dissolved cerium and primary inclusion particles of Ce2O3 and CeS on solidification behavior of Fe-0.20 mass%C-0.02 mass%P alloy
1
1999
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
Solidification microstructure of ingots and continuously cast slabs treated with rare earth metal
1
1982
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
稀土Ce对钎具钢中夹杂物的改质机理研究
1
2018
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
稀土Ce对钎具钢中夹杂物的改质机理研究
1
2018
... TWIP钢中Mn元素含量较高,其在室温下为奥氏体结构,在形变过程产生机械孪晶、动态细化晶粒,可获得卓越的强、塑性匹配[7].然而,高Mn合金化使TWIP钢生产过程中极易产生冶金缺陷,如偏析和裂纹等[8,9,10],直接增加了工艺成本.有研究[11,12,13]指出,为解决上述问题,国内外不少团队正积极研发凝固组织细化技术,以期通过强化非均质形核和抑制枝晶生长等机制提高基体均质性,减小TWIP钢冶金缺陷倾向[14,15].变质处理是一种通过向钢液中直接添加或生成粒子作为非均质形核基底的凝固组织细化方法,目前得到国内外企业和学者的广泛关注[16].与其它工艺手段(低过热度、磁搅拌器、电磁脉冲、超声、振动等)相比,变质处理具有投资少、操作简单、节能环保、效果显著且稳定的技术优势,已成为铝、镁合金浇铸中的成熟配套技术[17,18].以Ce为代表的稀土元素在钢中具有极高的活性,高温下易与O、S等元素结合,其产物可作为凝固初生相的非均质形核基底,是铸态凝固组织细化的一种理想变质剂[19,20,21,22]. ...
The effect of carbide and nitride additions on the heterogeneous nucleation behavior of liquid iron
1
1970
... 错配度是用来评价粒子非均质形核潜力的一个简单可靠参数.根据Bramfitt[23]提出的二维错配度(planar disregistry)计算公式: ...
In-situ observations of lattice parameter fluctuations in austenite and transformation to bainite
4
2005
... 其中,为基底与凝固相低指数晶面(hkl)上的错配度,下标s和n分别表示基底和凝固相,和分别为基底与凝固相在 [uvw] 晶向上的原子间距, i表示(hkl)晶面上第i个晶向,θ为基底与凝固相在[uvw]晶向上的夹角.当基底与凝固相间错配度小于6%时,基底可作为有效的形核核心;错配度为6%~12%时,对形核起到一定的促进效果;而大于12%则不能作为非均质形核核心.Ce2O3和Ce2O2S是本工作中的变质处理产物,其1400 ℃时与TWIP钢凝固初生奥氏体相之间的错配度计算结果如表2[24,25,26,27]所示,表中的晶格参数和热膨胀系数来自文献[24,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... 所示,表中的晶格参数和热膨胀系数来自文献[24,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相间错配度[24,25,26,27] ...
... Planar disregistry between Ce inoculation products and the solidification phase of TWIP steel[24,25,26,27] ...
Ce2O2Sb and Ce2O2Bi crystal structure
4
1971
... 其中,为基底与凝固相低指数晶面(hkl)上的错配度,下标s和n分别表示基底和凝固相,和分别为基底与凝固相在 [uvw] 晶向上的原子间距, i表示(hkl)晶面上第i个晶向,θ为基底与凝固相在[uvw]晶向上的夹角.当基底与凝固相间错配度小于6%时,基底可作为有效的形核核心;错配度为6%~12%时,对形核起到一定的促进效果;而大于12%则不能作为非均质形核核心.Ce2O3和Ce2O2S是本工作中的变质处理产物,其1400 ℃时与TWIP钢凝固初生奥氏体相之间的错配度计算结果如表2[24,25,26,27]所示,表中的晶格参数和热膨胀系数来自文献[24,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... ,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相间错配度[24,25,26,27] ...
... Planar disregistry between Ce inoculation products and the solidification phase of TWIP steel[24,25,26,27] ...
The crystal structure of A-Ce2O3
4
1985
... 其中,为基底与凝固相低指数晶面(hkl)上的错配度,下标s和n分别表示基底和凝固相,和分别为基底与凝固相在 [uvw] 晶向上的原子间距, i表示(hkl)晶面上第i个晶向,θ为基底与凝固相在[uvw]晶向上的夹角.当基底与凝固相间错配度小于6%时,基底可作为有效的形核核心;错配度为6%~12%时,对形核起到一定的促进效果;而大于12%则不能作为非均质形核核心.Ce2O3和Ce2O2S是本工作中的变质处理产物,其1400 ℃时与TWIP钢凝固初生奥氏体相之间的错配度计算结果如表2[24,25,26,27]所示,表中的晶格参数和热膨胀系数来自文献[24,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... ,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相间错配度[24,25,26,27] ...
... Planar disregistry between Ce inoculation products and the solidification phase of TWIP steel[24,25,26,27] ...
Modelling of kinetics and dilatometric behavior of non-isothermal pearlite-to-austenite transformation in an eutectoid steel
4
1998
... 其中,为基底与凝固相低指数晶面(hkl)上的错配度,下标s和n分别表示基底和凝固相,和分别为基底与凝固相在 [uvw] 晶向上的原子间距, i表示(hkl)晶面上第i个晶向,θ为基底与凝固相在[uvw]晶向上的夹角.当基底与凝固相间错配度小于6%时,基底可作为有效的形核核心;错配度为6%~12%时,对形核起到一定的促进效果;而大于12%则不能作为非均质形核核心.Ce2O3和Ce2O2S是本工作中的变质处理产物,其1400 ℃时与TWIP钢凝固初生奥氏体相之间的错配度计算结果如表2[24,25,26,27]所示,表中的晶格参数和热膨胀系数来自文献[24,25,26,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... ,27].可见,二者的最佳匹配晶面分别为(0001)//(100)、(0001)//(100),错配度仅有6.2%和5.2%,理论上均可以作为形核基底起到非均质形核细化作用.Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相最低错配度晶面间的晶体学关系如图3所示. ...
... Ce变质处理产物与TWIP钢凝固相间错配度[24,25,26,27] ...
... Planar disregistry between Ce inoculation products and the solidification phase of TWIP steel[24,25,26,27] ...
Stereological analysis of nonspherical particles in solid metal
1
2013
... 为对比Ce含量和过热度对钢中粒子分布的影响,在SEM下统计每个试样连续30个视场(放大倍数为800倍)中所有粒子的尺寸,并结合Schwartz-Saltykov模型[28]计算出粒子的三维尺寸分布,结果如图9所示.相同过热度下变质处理形成的粒子尺寸分布规律非常接近,符合log-normal函数[29] ,且当过热度由50 ℃降至20 ℃时,粒子最大直径由3.8 μm减小至1.6 μm.此外,粒子的数密度与变质剂含量间存在线性关系,与已有研究中的规律[17]一致.本工作中粒子总数(,mm-3)与Ce含量(wCe,%)的拟合关系式如下: ...
Dispersion of primary inclusions of Ce2O3 and CeS in Fe-0.20 mass%C-0.02 mass%P alloy
1
1999
... 为对比Ce含量和过热度对钢中粒子分布的影响,在SEM下统计每个试样连续30个视场(放大倍数为800倍)中所有粒子的尺寸,并结合Schwartz-Saltykov模型[28]计算出粒子的三维尺寸分布,结果如图9所示.相同过热度下变质处理形成的粒子尺寸分布规律非常接近,符合log-normal函数[29] ,且当过热度由50 ℃降至20 ℃时,粒子最大直径由3.8 μm减小至1.6 μm.此外,粒子的数密度与变质剂含量间存在线性关系,与已有研究中的规律[17]一致.本工作中粒子总数(,mm-3)与Ce含量(wCe,%)的拟合关系式如下: ...
2
2017
... 基于Ce变质处理的凝固组织细化关键在于变质剂的选择及合适的加入方式[30].无论是通过变质剂与钢中元素间的化学反应生成粒子(内生法),还是直接将粒子作为变质剂加入钢液中(外加法),凝固组织变质剂的选取均应满足以下几条要求:(1) 作为变质处理产物的粒子能起到良好的非均质形核作用;(2) 粒子在液相线温度以上具有热力学稳定性;(3) 变质剂收得率高. ...
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
2
2017
... 基于Ce变质处理的凝固组织细化关键在于变质剂的选择及合适的加入方式[30].无论是通过变质剂与钢中元素间的化学反应生成粒子(内生法),还是直接将粒子作为变质剂加入钢液中(外加法),凝固组织变质剂的选取均应满足以下几条要求:(1) 作为变质处理产物的粒子能起到良好的非均质形核作用;(2) 粒子在液相线温度以上具有热力学稳定性;(3) 变质剂收得率高. ...
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
稀土Ce改善钢铸态组织与均质性的研究进展
5
2018
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
... [
31,
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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31,
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34,
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Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
... 尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
... 通常,非均质形核所需驱动力比均质形核小,形核过冷度也对应较小.考虑到钢液与粒子间的润湿现象,越是有效的非均质形核核心,其润湿角越小,对应的过冷度也越低[41].变质处理TWIP钢中形成大量Ce2O3及少量Ce2O2S粒子,在钢液中的润湿角及其与奥氏体相间的错配度均小于常见的非金属氧化物粒子[31],故试样中等轴晶形核较早且数量较多,CET大大提前;同时,随着Ce含量增加,试样不同位置处CET位置与表面距离的波动幅度也略有缩小,凝固组织转变的同步性增加. ...
稀土Ce改善钢铸态组织与均质性的研究进展
5
2018
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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31,
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
... 尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
... 通常,非均质形核所需驱动力比均质形核小,形核过冷度也对应较小.考虑到钢液与粒子间的润湿现象,越是有效的非均质形核核心,其润湿角越小,对应的过冷度也越低[41].变质处理TWIP钢中形成大量Ce2O3及少量Ce2O2S粒子,在钢液中的润湿角及其与奥氏体相间的错配度均小于常见的非金属氧化物粒子[31],故试样中等轴晶形核较早且数量较多,CET大大提前;同时,随着Ce含量增加,试样不同位置处CET位置与表面距离的波动幅度也略有缩小,凝固组织转变的同步性增加. ...
Refinement of solidification microstructure and austenite grain by fine inclusion particles
4
2006
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
... [32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Analysis of oxide dispersion during solidification in Ti, Zr-deoxidized steels
3
1992
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Thermodynamics of TiN formation in Fe-Cr melts
3
2005
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Thermodynamics on control of inclusions composition in ultraclean steels
3
1996
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Precipitation and dispersion control of MnS by deoxidation products of ZrO2, Al2O3, MgO and MnO-SiO2 particles in Fe-10mass%Ni alloy
3
2006
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
钢液非均质形核触媒效用的点阵错配度理论
3
2010
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
钢液非均质形核触媒效用的点阵错配度理论
3
2010
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
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Standard Gibbs free energy (a) and density (b) of common particles in steel along with planar disregistry between particles and austenite phase[31,32,33,34,35,36,37]Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
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Fig.12![]()
尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
Formation mechanism and nucleation effect of Ti2O3-TiN complex nucleus at solidification front of 18Cr ferritic stainless steel
1
2019
... 图12[31,32,33,34,35,36,37]对比了钢液中常见粒子的密度、1400 ℃时的标准生成Gibbs自由能及其与奥氏体相间的错配度.Suito等[32]通过对比不同氧化物的奥氏体形核有效性,证实了粒子的非均质形核能力同基底与凝固相间错配度有关,错配度越低,对应粒子的形核能力越强.因此,图12中MgO、TiN 2种与奥氏体相间错配度大于12%的粒子,利用非均质形核细化奥氏体凝固组织的能力应当比较有限,但由于其与铁素体相间错配度极低,仍作为变质剂广泛应用于铁素体不锈钢等钢种中[30,38].而Al2O3、SiO2、MnS等粒子,由于密度与钢液相差太大,难以保证收得率,且极易因扩散、碰撞而生长为大型非金属夹杂物,应尽量避免在钢中的大量出现;同时,尽管TWIP钢及变质剂原料中存在Si、Mn元素,但其与钢中O、S的结合能力远小于Ce,变质处理后会优先生成Ce2O3及Ce2O2S,也因此在铸锭中并没有观察到SiO2、MnS这2种可能存在的粒子.ZrO2理论上同样适用于TWIP钢凝固组织形核,但其标准Gibbs生成能仍略高于Al2O3,说明Zr以单质形式加入钢液后与O结合能力有限,ZrO2粒子本身可能被钢中Al等还原性元素还原,降低变质处理的效率.根据平衡状态下Ce在TWIP钢中的热力学计算结果,Ce变质处理TWIP钢会生成非常稳定的Ce2O3和Ce2O2S粒子,与奥氏体相间错配度仅为6.2%和5.2%,具备很强的非均质形核能力;且这2种粒子熔点分别为1691和1949 ℃,远高于TWIP钢熔点,密度与钢液间的差距小于15%,是图12中各常见粒子间最适用于TWIP钢的凝固组织细化剂. ...
Effects of Ce on the microstructure and properties of 27Cr-3.8Mo-2Ni super-ferritic stainless steels
2
2020
... 尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
... 变质处理后的钢液中,形核数将主要取决于作为非均质形核核心的粒子的分布情况.当前实验条件下,向不同过热度钢液中加入Fe-Ce-Si合金,最终铸锭中粒子分布规律也存在如图9所示的较大差异.随着过热度升高,粒子发生一定程度粗化,Ce含量相同时粒子数密度也大幅降低.有研究[42,43]指出,变质处理后1%~2%的粒子能起到非均质形核的作用,随着冷却强度升高这一比例可能达到4%.因此单位体积内可用于非均质形核的粒子数越多,凝固组织细化效果越强.但同时还应考虑到,每个已形成的晶核在后续生长过程中都伴随着潜热释放及选分结晶现象,对周围液态基体的非均质形核起抑制作用[44],因此粒子数同晶粒尺寸间并不呈简单的线性关系,粒子的非均质形核作用随粒子数增多而逐渐降低.对本工作中TWIP钢凝固组织调控而言,加入0.010%Ce就可使奥氏体晶粒尺寸减小50%以上,但继续增高到0.062%也仅使晶粒尺寸在此基础上继续降低20%,同时CET同步性有所提升.即便如此,Ce含量增加对力学性能的影响也不可忽视.已有研究[39,45]指出,随着Ce含量增加,钢的韧性、塑性均呈先增大后减小的趋势.当Ce超过一定量(约0.05%)时,晶界处大尺寸Ce氧化物、Ce硫氧化物与Ce-Fe金属间化合物数量增多会造成力学性能显著恶化.因此,综合本工作中变质处理对等轴晶率、奥氏体晶粒尺寸、粒子数及枝晶偏析的影响,认为Ce加入量应控制在0.02%~0.04%.更值得注意的是,降低钢水过热度、缩短凝固时间可以避免粒子粗化,对提高TWIP钢凝固组织细化效率同样至关重要. ...
Effect of rare‐earth cerium on impurity tin‐induced hot ductility deterioration of SA508‐III reactor pressure vessel steel
1
2016
... 尽管外加法可以在一定程度上减轻变质剂加入钢液后粒子成分、尺寸的变化,通过含Ce合金或纯Ce对钢液进行变质处理还可以充分发挥Ce净化钢液及微合金化的作用[31].Ce元素化学活性极强,通过与O、S、P、As、Se等元素[19]结合,可以提高钢液洁净度,降低凝固过程晶界脆性相析出导致的裂纹风险;此外,通过固溶在基体中引起晶格畸变,Ce还可以起到净化晶界、限制枝晶粗化的作用[39,40].由于本工作中变质处理Ce含量不超过0.064%,净化钢液及微合金化作用对组织细化的影响有限,在此不作讨论. ...
鉄の不均質核生成におよぼす酸化物の影響
1
1976
... 通常,非均质形核所需驱动力比均质形核小,形核过冷度也对应较小.考虑到钢液与粒子间的润湿现象,越是有效的非均质形核核心,其润湿角越小,对应的过冷度也越低[41].变质处理TWIP钢中形成大量Ce2O3及少量Ce2O2S粒子,在钢液中的润湿角及其与奥氏体相间的错配度均小于常见的非金属氧化物粒子[31],故试样中等轴晶形核较早且数量较多,CET大大提前;同时,随着Ce含量增加,试样不同位置处CET位置与表面距离的波动幅度也略有缩小,凝固组织转变的同步性增加. ...
鉄の不均質核生成におよぼす酸化物の影響
1
1976
... 通常,非均质形核所需驱动力比均质形核小,形核过冷度也对应较小.考虑到钢液与粒子间的润湿现象,越是有效的非均质形核核心,其润湿角越小,对应的过冷度也越低[41].变质处理TWIP钢中形成大量Ce2O3及少量Ce2O2S粒子,在钢液中的润湿角及其与奥氏体相间的错配度均小于常见的非金属氧化物粒子[31],故试样中等轴晶形核较早且数量较多,CET大大提前;同时,随着Ce含量增加,试样不同位置处CET位置与表面距离的波动幅度也略有缩小,凝固组织转变的同步性增加. ...
The interdependence theory: The relationship between grain formation and nucleant selection
1
2011
... 变质处理后的钢液中,形核数将主要取决于作为非均质形核核心的粒子的分布情况.当前实验条件下,向不同过热度钢液中加入Fe-Ce-Si合金,最终铸锭中粒子分布规律也存在如图9所示的较大差异.随着过热度升高,粒子发生一定程度粗化,Ce含量相同时粒子数密度也大幅降低.有研究[42,43]指出,变质处理后1%~2%的粒子能起到非均质形核的作用,随着冷却强度升高这一比例可能达到4%.因此单位体积内可用于非均质形核的粒子数越多,凝固组织细化效果越强.但同时还应考虑到,每个已形成的晶核在后续生长过程中都伴随着潜热释放及选分结晶现象,对周围液态基体的非均质形核起抑制作用[44],因此粒子数同晶粒尺寸间并不呈简单的线性关系,粒子的非均质形核作用随粒子数增多而逐渐降低.对本工作中TWIP钢凝固组织调控而言,加入0.010%Ce就可使奥氏体晶粒尺寸减小50%以上,但继续增高到0.062%也仅使晶粒尺寸在此基础上继续降低20%,同时CET同步性有所提升.即便如此,Ce含量增加对力学性能的影响也不可忽视.已有研究[39,45]指出,随着Ce含量增加,钢的韧性、塑性均呈先增大后减小的趋势.当Ce超过一定量(约0.05%)时,晶界处大尺寸Ce氧化物、Ce硫氧化物与Ce-Fe金属间化合物数量增多会造成力学性能显著恶化.因此,综合本工作中变质处理对等轴晶率、奥氏体晶粒尺寸、粒子数及枝晶偏析的影响,认为Ce加入量应控制在0.02%~0.04%.更值得注意的是,降低钢水过热度、缩短凝固时间可以避免粒子粗化,对提高TWIP钢凝固组织细化效率同样至关重要. ...
Improved prediction of the grain size of aluminum alloys that includes the effect of cooling rate
1
486
... 变质处理后的钢液中,形核数将主要取决于作为非均质形核核心的粒子的分布情况.当前实验条件下,向不同过热度钢液中加入Fe-Ce-Si合金,最终铸锭中粒子分布规律也存在如图9所示的较大差异.随着过热度升高,粒子发生一定程度粗化,Ce含量相同时粒子数密度也大幅降低.有研究[42,43]指出,变质处理后1%~2%的粒子能起到非均质形核的作用,随着冷却强度升高这一比例可能达到4%.因此单位体积内可用于非均质形核的粒子数越多,凝固组织细化效果越强.但同时还应考虑到,每个已形成的晶核在后续生长过程中都伴随着潜热释放及选分结晶现象,对周围液态基体的非均质形核起抑制作用[44],因此粒子数同晶粒尺寸间并不呈简单的线性关系,粒子的非均质形核作用随粒子数增多而逐渐降低.对本工作中TWIP钢凝固组织调控而言,加入0.010%Ce就可使奥氏体晶粒尺寸减小50%以上,但继续增高到0.062%也仅使晶粒尺寸在此基础上继续降低20%,同时CET同步性有所提升.即便如此,Ce含量增加对力学性能的影响也不可忽视.已有研究[39,45]指出,随着Ce含量增加,钢的韧性、塑性均呈先增大后减小的趋势.当Ce超过一定量(约0.05%)时,晶界处大尺寸Ce氧化物、Ce硫氧化物与Ce-Fe金属间化合物数量增多会造成力学性能显著恶化.因此,综合本工作中变质处理对等轴晶率、奥氏体晶粒尺寸、粒子数及枝晶偏析的影响,认为Ce加入量应控制在0.02%~0.04%.更值得注意的是,降低钢水过热度、缩短凝固时间可以避免粒子粗化,对提高TWIP钢凝固组织细化效率同样至关重要. ...
An extension of the Kampmann-Wagner numerical model towards as-cast grain size prediction of multicomponent aluminum alloys
1
2014
... 变质处理后的钢液中,形核数将主要取决于作为非均质形核核心的粒子的分布情况.当前实验条件下,向不同过热度钢液中加入Fe-Ce-Si合金,最终铸锭中粒子分布规律也存在如图9所示的较大差异.随着过热度升高,粒子发生一定程度粗化,Ce含量相同时粒子数密度也大幅降低.有研究[42,43]指出,变质处理后1%~2%的粒子能起到非均质形核的作用,随着冷却强度升高这一比例可能达到4%.因此单位体积内可用于非均质形核的粒子数越多,凝固组织细化效果越强.但同时还应考虑到,每个已形成的晶核在后续生长过程中都伴随着潜热释放及选分结晶现象,对周围液态基体的非均质形核起抑制作用[44],因此粒子数同晶粒尺寸间并不呈简单的线性关系,粒子的非均质形核作用随粒子数增多而逐渐降低.对本工作中TWIP钢凝固组织调控而言,加入0.010%Ce就可使奥氏体晶粒尺寸减小50%以上,但继续增高到0.062%也仅使晶粒尺寸在此基础上继续降低20%,同时CET同步性有所提升.即便如此,Ce含量增加对力学性能的影响也不可忽视.已有研究[39,45]指出,随着Ce含量增加,钢的韧性、塑性均呈先增大后减小的趋势.当Ce超过一定量(约0.05%)时,晶界处大尺寸Ce氧化物、Ce硫氧化物与Ce-Fe金属间化合物数量增多会造成力学性能显著恶化.因此,综合本工作中变质处理对等轴晶率、奥氏体晶粒尺寸、粒子数及枝晶偏析的影响,认为Ce加入量应控制在0.02%~0.04%.更值得注意的是,降低钢水过热度、缩短凝固时间可以避免粒子粗化,对提高TWIP钢凝固组织细化效率同样至关重要. ...
Influence of cerium on hot workability of 00Cr25Ni7Mo4N super duplex stainless steel
1
2010
... 变质处理后的钢液中,形核数将主要取决于作为非均质形核核心的粒子的分布情况.当前实验条件下,向不同过热度钢液中加入Fe-Ce-Si合金,最终铸锭中粒子分布规律也存在如图9所示的较大差异.随着过热度升高,粒子发生一定程度粗化,Ce含量相同时粒子数密度也大幅降低.有研究[42,43]指出,变质处理后1%~2%的粒子能起到非均质形核的作用,随着冷却强度升高这一比例可能达到4%.因此单位体积内可用于非均质形核的粒子数越多,凝固组织细化效果越强.但同时还应考虑到,每个已形成的晶核在后续生长过程中都伴随着潜热释放及选分结晶现象,对周围液态基体的非均质形核起抑制作用[44],因此粒子数同晶粒尺寸间并不呈简单的线性关系,粒子的非均质形核作用随粒子数增多而逐渐降低.对本工作中TWIP钢凝固组织调控而言,加入0.010%Ce就可使奥氏体晶粒尺寸减小50%以上,但继续增高到0.062%也仅使晶粒尺寸在此基础上继续降低20%,同时CET同步性有所提升.即便如此,Ce含量增加对力学性能的影响也不可忽视.已有研究[39,45]指出,随着Ce含量增加,钢的韧性、塑性均呈先增大后减小的趋势.当Ce超过一定量(约0.05%)时,晶界处大尺寸Ce氧化物、Ce硫氧化物与Ce-Fe金属间化合物数量增多会造成力学性能显著恶化.因此,综合本工作中变质处理对等轴晶率、奥氏体晶粒尺寸、粒子数及枝晶偏析的影响,认为Ce加入量应控制在0.02%~0.04%.更值得注意的是,降低钢水过热度、缩短凝固时间可以避免粒子粗化,对提高TWIP钢凝固组织细化效率同样至关重要. ...
Exceptional combination of ultra-high strength and excellent ductility by inevitably generated Mn-segregation in austenitic steel
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... TWIP钢作为高合金化奥氏体凝固模式钢,其结晶过程中Mn、C等溶质元素会不可避免地富集在枝晶间残余液相中,形成严重的成分过冷,起到加速枝晶生长的作用.凝固末期,粗大的奥氏体枝晶间往往存在较多富集溶质的液相,由于TWIP钢热膨胀系数较大,凝固收缩产生的负压将周围高浓度的残余钢液吸入枝晶间空隙内,溶质显微偏析更显著,如图10a所示.同时,由于Mn、C在奥氏体相中的扩散能力较差,枝晶间溶质富集直接保留下来.当其尺寸达到半宏观范畴时,TWIP钢轧材产品中会出现严重的带状缺陷,降低基体力学性能的一致性[46].Ce变质处理后,TWIP钢等轴晶尺寸减小且数量增加,富集溶质的液相得到有效弥散;同时,等轴晶间的空隙减小,凝固收缩产生的负压降低、抽吸周围液相的能力弱化,枝晶间溶质富集程度减轻,半宏观偏析基本消失,如图10h所示. ...