鐵基合金的氧化鈰強(qiáng)化作用.pdf

1、稀土元素以其優(yōu)良的理化性能被廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金以及電力電子等多個(gè)領(lǐng)域。第二次世界大戰(zhàn)期間，稀土元素被應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)制造，起到凈化鋼液、細(xì)化晶粒以及變質(zhì)作用。隨著鋼液潔凈度不斷提高，稀土元素在鋼鐵中的應(yīng)用有了新方向，即稀土微合金化。但在傳統(tǒng)的鋼鐵冶煉過程中，添加的稀土氧化物與鋼液中O、S等有害元素結(jié)合并上浮于鋼液表面，鋼液中殘留的稀土元素很少，不能充分發(fā)揮稀土元素在鋼鐵生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)，所以如何使稀土元素充分均勻混合在鋼鐵中，成為一個(gè)重

2、要的研究方向。本文針對(duì)傳統(tǒng)鋼鐵冶煉過程中這一問題，采用粉末冶金手段，以30μm霧化鐵粉為基體，50 nm氧化鈰粉為彌散體，通過機(jī)械合金化+高溫致密化工藝制備出氧化鈰彌散強(qiáng)化鐵基合金，拓展了稀土氧化物與鐵合金的結(jié)合方式，為鋼鐵材料性能的提升尋求可能的制備途徑。
　　本論文采用高能振動(dòng)球磨+冷壓成型+放電等離子熱壓燒結(jié)（SPS）和高能振動(dòng)球磨+熱等靜壓燒結(jié)（HIP）這兩種制備路線制備氧化鈰彌散強(qiáng)化鐵基合金。主要研究了制備過程中球磨方式

3、、燒結(jié)溫度和原料配比對(duì)氧化鈰彌散強(qiáng)化鐵基合金的物理性能、力學(xué)性能和微觀組織影響。通過性能測(cè)試和微觀形貌分析，探索出氧化鈰彌散強(qiáng)化鐵基合金的最佳制備工藝參數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明：原料采用1%氧化鈰粉和99%鐵粉，磨球/原料/乙醇體積比1:1:2，球磨轉(zhuǎn)速為1000 r/min，球磨6 h，可以得到最佳機(jī)械合金化粉末，用于SPS工藝和HIP工藝燒結(jié)。對(duì)于HIP工藝，當(dāng)燒結(jié)溫度1300℃、壓力150 MPa以及保溫2 h時(shí)，可以得到性能