鑭對Cr12鋼夾雜物、組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、中國是鋼鐵產(chǎn)量第一的鋼鐵大國，但鋼鐵品種質(zhì)量與國外先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距，仍有不少高品質(zhì)鋼材需要進(jìn)口。稀土元素在鋼中具有凈化鋼液、變質(zhì)夾雜和微合金化的作用，并且已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵冶金行業(yè)。用稀土來提高鋼材強(qiáng)度和韌性，改善其綜合性能，增強(qiáng)國際競爭力，把稀土的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為鋼材的品種優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，具有十分重要的意義。
　　本課題研究的Cr12鋼是一種應(yīng)用于航空、高鐵等高端領(lǐng)域的新型鋼種。在鋼中加入稀土鑭旨在研究稀土元素的影

2、響，探討稀土元素對改善Cr12鋼性能的可行性。實(shí)驗(yàn)分為兩個部分:一部分是六組二硅化鉬爐實(shí)驗(yàn)，通過控制稀土鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，研究實(shí)驗(yàn)過程中鑭對鋼中氧元素、硫元素及夾雜物的影響;另一部分是四組真空感應(yīng)爐實(shí)驗(yàn)，研究不同熱處理制度下稀土鑭對鋼組織及力學(xué)性能的影響。采用金相顯微鏡、掃面電鏡、室溫沖擊及室溫拉伸等實(shí)驗(yàn)方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，得到如下的結(jié)論:
　　(1)加入鑭以后，鋼中氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著精煉時間的增加而逐漸減小，最低可達(dá)到0.001

3、4％;鋼中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)也隨著鑭的加入迅速變小。
　　(2)隨著精煉的進(jìn)行，鋼中夾雜物的數(shù)量先增多后減小，而夾雜物的尺寸及夾雜物面積比則逐漸增大。對終點(diǎn)樣進(jìn)行分析，w[La]為0.0390％時，終點(diǎn)樣中夾雜物雖然數(shù)量較多，但其夾雜物平均尺寸在2μm以下，夾雜物面積比也最小。
　　(3)在實(shí)驗(yàn)范圍，Cr12鋼晶粒尺寸隨著鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小，且鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大碳化物越細(xì)小，分布越彌散。在同一熱處理制度下，隨著鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，殘余

4、奧氏體的量增加。
　　(4)經(jīng)稀土鑭處理的Cr12鋼，其主要的斷裂為韌窩斷裂。但是其抗拉強(qiáng)度隨著稀土鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小，屈服強(qiáng)度隨著稀土質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加先增大后減小，斷后伸長率隨著稀土質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加先減小后增大，但其整體趨勢是降低的。
　　(5)在同一熱處理?xiàng)l件下，Cr12鋼的縱向沖擊功隨著稀土鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小。w[La]為0.0005％時，其縱向沖擊功在160 J左右，而w[La]為0.0125％時，其縱向沖擊功