一、利用电子探针微区域分析仪对稀土重轨钢的夹杂物分析（论文文献综述）
孙宸[1]（2021）在《厚大断面42CrMo4钢组织调控与强韧化机制研究》文中指出42CrMo4中碳轴承钢具有高强韧性及良好的疲劳性能,广泛应用于风力发电机主轴及轴承、盾构机主轴承套圈等厚大断面关键结构件的制造。目前,国内在厚大断面钢构件纯净度、偏析、晶粒尺寸及组织均匀性控制方面与国际先进水平存在差距,导致材料低温冲击韧性无法满足5MW级及以上规格的风机主轴与轴承、3m级及以上规格的盾构机主轴承等高端产品要求,相关产品严重依赖进口。针对上述问题,本文通过对厚大断面42CrMo4钢构件进行实物解剖与全断面组织性能分析,阐明不同位置处韧性危害相的形成机制与危害机理,探究晶粒尺寸控制、夹杂物控制与组织均匀性控制原理与工艺,并依据研究成果对3m级42CrMo4钢回转支承构件进行了工艺设计与工业化制造。论文的主要研究内容和结论包括:（1）通过对厚大断面42CrMo4钢构件进行实物解剖分析,明确了构件从表面至心部组织与性能的演化规律,发现了构件不同位置处冲击韧性低的主要原因。结果表明,构件表面为全马氏体组织,随着取样位置的加深,贝氏体组织含量快速增加,至皮下50mm处,贝氏体组织含量达到约80%并在之后保持稳定。此外,构件皮下20mm处即开始出现白块异常组织（BK）。目前国产厚大断面42CrMo4钢构件冲击韧性低的问题表现为两个方面:一是表面冲击功偏低,大量存在的长条形晶界析出相导致了这一问题;二是心部冲击不达标,淬透性不足导致的贝氏体含量增加以及白块组织的存在是导致此问题的主要原因。此外,晶粒尺寸粗大以及大尺寸夹杂物的存在,也是导致心部及表面冲击韧性低的重要因素。（2）研究了构件内部出现的白块组织,阐明了其特征、形成机制与危害机理。结果表明,心部BK组织为过冷奥氏体中的贫碳区,轮廓不规则,可跨越原奥氏体界面生长,其上分布的细小、弥散渗碳体与基体之间存在特定位向关系:[001]α//[011]M3C,（111）M3C 5±1 deg from（100）α,（111）M3C 3±1 deg from（010）α。BK组织本质上为块状相变铁素体的自回火产物,其形成经过高温区扩散、中温区块状相变以及低温区回火三个阶段。成分起伏及扩散所产生的贫碳区在构件内部高应力作用下通过块状相变机制转变成为BK组织基体,在后续冷却过程中,BK组织基体中过饱和的碳析出成为细小、弥散、与基体具有特定位向关系的渗碳体。在冲击载荷作用下,BK组织边界及内部存在的不规则碳化物周围产生高应力集中,低硬度的BK组织会率先到达抗拉极限,产生微裂纹并扩展进入周围组织,大幅降低材料的裂纹萌生功。（3）探究了表面组织中长条形晶界碳化物的形成机制与影响因素,并基于研究结果设计了新型热处理工艺。结果表明,奥氏体化温度可显着影响基体碳含量与晶界密度,从而影响回火过程中M3C碳化物的形核速率,进而改变其形貌与分布。基于上述原理,设计了新型淬火工艺,通过设置550-600℃保温段以及提高奥氏体化温度至880℃,实现了回火态晶界析出相的球化,在强度基本不变的情况下大幅提升了材料的冲击韧性。（4）系统研究了钒微合金化对42CrMo4钢晶粒尺寸、淬透性以及强韧性的影响。结果表明,钒的添加导致奥氏体化过程中未溶MC含量增加,尺寸减小,带来晶粒尺寸的显着细化。880℃奥氏体化条件下,材料淬透性随着钒含量的增加呈现先升高后降低而后再升高的变化趋势,高钒条件下钒会在晶界处大量偏聚,导致钒的淬透性系数大幅提高,因此材料淬透性的再次升高。强化机制方面,高钒条件下位错强化效应的大幅减弱导致了 42CrMo4钢淬火态组织强度的降低,而纳米级MC碳化物强烈的析出强化效应则导致了回火态组织强度的升高。韧化机制方面,钒的加入会降低42CrMo4钢的上平台功,但同时会降低42CrMo4钢的韧脆转变温度。前者主要由于纳米级MC碳化物对位错的强钉扎效应导致了塑性变形功的降低,后者则归因于晶粒尺寸细化带来的裂纹扩展功的升高。（5）系统研究了稀土含量对42CrMo4钢中夹杂物演化行为的影响。结果表明,在高S低O条件下,随着稀土含量的增加,稀土与钢中杂质元素的结合顺序为S→O→As→P→C。稀土的适量加入可将MnS以及Al2O3变质成为球化良好的细小稀土硫化物,提高材料韧性。（6）依据上述研究结果进行了 3m级42CrMo4钢回转支承构件的工业化制造。结果表明,通过稀土纯净化处理、微合金化处理以及热处理工艺调控,试制套圈晶粒尺寸达到8.0级,夹杂物细小弥散,表面组织中回火析出相球化良好。试环全截面硬度差保持在±15HB,心部力学性能可达到Re≥720MPa,Rm≥840MPa,A≥15%,Z≥60%,AKv（-20℃）≥40J 的指标要求。
曹羽鑫[2]（2021）在《稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响》文中认为随着海洋资源的开发,在海洋工程领域中对低合金高强度钢的需求量日益增大,且对其焊接性能和耐腐蚀性能提出了更高的要求。稀土添加到钢中起脱氧、脱硫和改性夹杂物等作用,生成的稀土夹杂物细小弥散,对钢的耐腐蚀性能和焊接性能均有改善作用。我国是稀土大国,同时也是钢铁大国,但不是钢铁强国,因此将稀土资源和钢铁资源相结合,发挥稀土优势弥补钢铁劣势,开发高性能的低合金高强度钢,具有重要战略意义。本论文以低合金高强钢为研究对象,系统研究了添加不同含量的稀土Ce对钢中粒子特征、微观组织以及焊接性能和耐腐蚀性的影响作用机理,主要结论如下:（1）原位观察研究了Ce处理低合金高强钢在热循环过程中细化晶粒的作用,结果表明,钢中第二相粒子在高温下,可钉扎奥氏体晶界,抑制奥氏体晶粒长大,随着温度降低,奥氏体转变为针状铁素体和贝氏体组织。针状铁素体以晶内夹杂物为形核核心,沿着不同的方向生长,贝氏体以晶界为形核核心,由晶界向晶内生长,针状铁素体和贝氏体交互在一起形成复合组织可分割原奥氏体晶粒,从而细化晶粒。在Ce处理钢中,Ca-Al氧化物外附Ti N夹杂被改性为Ce Al O3,且夹杂物的数量变少,平均尺寸变小。此外,Ce可促进Ti在钢中的溶解,导致更多细小的Ti N析出物析出,在高温下可有效钉扎奥氏体晶界,抑制奥氏体晶粒长大,从而细化晶粒。（2）在100 k J/cm线能量焊接热模拟条件下,研究了不同Ce含量对低合金高强钢在焊接热影响区的组织和韧性的影响,结果表明,随着Ce含量由0.012 wt.%增加到0.086 wt.%,钢中夹杂物由Ce2O2S逐渐向CexSy-Ce P和Ce P转变。其中Ce2O2S夹杂物与铁素体错配度较低,对针状铁素体诱导能力最强,导致0.012 wt.%Ce含量钢中针状铁素体含量最高。此外,钢中M/A组元含量也随着Ce含量的增加而降低。因此,0.012 wt.%Ce含量钢在粗晶热影响性区下低温冲击韧性最好,其原因是在钢中形成高含量的针状铁素体和低含量的M/A岛的细晶组织,有效抑制了裂纹扩展,从而提高了钢的韧性。（3）基于第一性原理对Ce处理钢中夹杂物诱导点蚀机理进行研究,对Ti N、Mn S、Ca O·2Al2O3、Ce2O2S、Ce Al O3和钢基体的功函数进行了计算。结果表明,Mn S和Ce2O2S相比钢基体功函数较小,在点蚀初期作为诱导源,诱导点蚀发生。因此,在浸泡实验中,Mn S和Ce2O2S在点蚀初期,充当微电偶腐蚀对中的阳极,优先发生溶解。此外,Ce夹杂物相比同类型夹杂物具有更高的功函数,表明Ce夹杂物的耐点蚀性能力更强。（4）研究了不同Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能的影响,结果表明,Mn S、Ce2O2S、CexSy具有较高的点蚀敏感性,在0 wt.%、0.012 wt.%、0.060 wt.%Ce处理钢中分别作为点蚀源诱导点蚀发生。而在0.060 wt.%、0.086 wt.%Ce处理钢中,Ce P表现出较强的耐点蚀性能,对点蚀的扩展有抑制作用。然而0.012 wt.%Ce处理钢的耐点蚀性能最强,其原因是在0.012 wt.%Ce处理钢中夹杂物尺寸小且数量较少,1μm以下的稀土夹杂物占比高达46%,这些小尺寸夹杂物在钢中很难引起点蚀。而在0.060 wt.%和0.086 wt.%Ce处理钢中,由于钢中Ce P尺寸较大且数量较多,导致钢的整体耐点蚀性能较低。（5）研究了Ce3+在3.5%NaCl溶液中对低合金高强钢的缓蚀机理,结果表明,Ce3+可作为阴极沉淀型缓蚀剂,在腐蚀介质中,能在钢表面生成颗粒状较致密的Ce的氧化物或氢氧化物,增大腐蚀产物膜对Cl-和氧向钢基体表面扩散的阻力,降低钢的腐蚀速率。此外,Ce3+可与氧反应生成CeO2,消耗了氧,从而进一步对钢基体表面起保护作用。
桂伟民,刘义,张晓田,何亮亮,王晔,王元栋,贺尔康,王梦梦[3]（2021）在《稀土元素对中碳钢组织、力学性能和渗氮的影响》文中进行了进一步梳理在一种中碳钢中通过添加微量稀土元素,研究稀土微合金化对钢的微观组织、力学性能以及在渗氮热处理条件下对渗层的影响。结果表明,添加稀土后,长条状的MnS夹杂和粗大块状的Al2O3转变成小球状的稀土硫氧化物夹杂;铁素体的含量降低,并促进细小片层结构的珠光体形成;冲击性能提升126%以及塑性提高10%;渗氮处理后,添加稀土能显着提高表面硬度和加深有效硬化层深,明显改善表面渗层的脉状组织。
冯柳[4]（2020）在《电子探针在金属材料分析中的应用研究》文中进行了进一步梳理电子探针目前已在冶金、地质侦探、半导体材料、化工化学、生物医学等领域发挥重要的分析作用,能够使成分信息与观察到的形貌特征形成对照,检测出复合材料中每个相的优点,修正了传统分析法中易存在误差之处,使材料的研发分析变得更便捷。本文通过介绍电子探针测量方法的工作原理、运用途径,列举了其在合金中的相分析与复合物分析、扩散反应类分析、X光谱核对元素分析、合金相图分析、显微偏析与轻元素分析中的应用,总结了电子探针在上述方面发挥的作用,以供从事电子探针对金属材料分析工作者借鉴。
张雪良[5]（2020）在《热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究》文中研究指明不锈钢中非金属夹杂物的种类、形貌、尺寸和数量等特性对钢材的性能具有决定性的影响。铸坯中形成的夹杂物在经历后续的热处理和轧制工艺后,其成分、形貌和尺寸等特性往往与钢液凝固前的初始夹杂物存在较大的差异。究其原因主要是热处理和轧制不仅能够改变钢坯的尺寸形状和组织结构,同时也会在夹杂物与固态钢基体间产生固相反应和挤压受力,从而造成夹杂物的改性和变形等。通过合适的热处理和轧制工艺实现固态不锈钢中非金属夹杂物特性的有效控制是可行的。本研究通过热处理实验、轧制试验及热变形模拟实验,首先研究了热处理和轧制过程中18Cr-8Ni型不锈钢内非金属夹杂物的演变行为,明确了钢成分、热处理温度、压下量等参数对夹杂物特征变化的影响规律;接着,进一步探讨和分析了稀土钇处理不锈钢内稀土类氧化物夹杂在热-机械处理过程中的行为变化、演变规律、影响因素以及演变机理;最后,利用扩散偶方法,探究和揭示了热-机械处理过程中夹杂物与钢基体间的固相反应机理和变化规律,构建了预测夹杂物/钢基体间固相反应和夹杂物变性的动力学理论模型。研究结果表明:1)热处理过程中18Cr-8Ni型不锈钢内MnO-SiO2型夹杂物的变化行为与不锈钢的Si和Mn含量有关。当不锈钢中Si含量低于临界Si含量时,MnO-SiO2型夹杂物会转变为MnO-Cr2O3氧化物,反之则不转变。不锈钢中Mn含量增加会降低夹杂物发生转变的临界Si含量值;2)在1273 K-1573 K范围内,提高热处理温度会促进低Si不锈钢中MnO-SiO2型夹杂物向MnO-Cr2O3的转变,但对高Si不锈钢内夹杂物无影响;3)18Cr-8Ni型不锈钢内低熔点硅酸盐夹杂物在热轧过程表现出良好的变形能力,其在热轧过程中演变为长条状的夹杂物。冷轧过程中,长条状夹杂物发生断裂,形成多个细小的氧化物颗粒。随着冷轧压下量的增加,断裂后的氧化物颗粒尺寸逐渐减小,但颗粒间的间距增加。冷轧过程中,夹杂物颗粒不再发生断裂的临界尺寸约为0.5 μm;4)钇处理不锈钢中均匀球形Al2O3-Y2O3-SiO2-MnO-Cr2O3夹杂物在热处理过程中会转变为包含富Y相（Y2O3-SiO2）+富Al相（Al2O3-MnO-Cr2O3）的不规则状复合夹杂物。随热处理温度的升高,夹杂物的转变先增强后减弱。其中,在1373 K下夹杂物的转变最显着;5)钇基稀土氧化物夹杂在热处理过程中的转变机理被认为是（i）夹杂物结晶导致的夹杂物内部转变和（ii）夹杂物与钢基体间固相反应的共同作用结果;6)钇基稀土氧化物Al2O3-Y2O3-SiO2-MnO-Cr2O3在热变形过程中会转变为包含富Y相+富Al相的非均匀相夹杂物。随着变形量增加,稀土夹杂物的转变加剧。变形速率对稀土夹杂物转变的影响较小。在1223 K～1623 K范围内,提高变形温度会加快稀土夹杂物的转变;7)钇基稀土氧化物夹杂在热变形过程中发生变形。随着变形量增加,夹杂物的真实延伸率增加,但夹杂物的变形能力降低。在0.01s-1～1.0s-1范围内,夹杂物的真实延伸率和变形指数随变形速率的增加而增加。在1223 K～1623 K温度范围内,随着变形温度的升高,夹杂物的真实延伸率和变形指数先升高后降低。其中,夹杂物在1323 K下的变形能力最佳;8)MnO-SiO2型氧化物/钢基体扩散偶在热处理过程中,氧化物内FeO分解产生的过剩氧扩散至铁基合金中与Mn、Si元素反应,造成了铁基合金中Mn和Si含量降低和析出细小的氧化物颗粒,形成Mn损耗区域（MDZ）和颗粒析出区域（PPZ）。增加热处理时间和热处理温度均会促进二者间的固相反应;9)建立了有效预测热处理过程中MnO-SiO2型氧化物夹杂与Si-Mn脱氧钢基体间界面固相反应的动力学理论模型。
刘德福[6]（2020）在《稀土Y微合金化6.5%Si高硅钢增韧增塑机理及热轧温轧组织与织构演变研究》文中研究说明高硅钢具有低铁损、高磁导率和近乎于零的磁致伸缩等优良软磁性能,然而高硅钢在低温下容易形成B2和DO3有序相,导致严重的硬脆性,难以通过传统的加工方法进行大批量生产,阻碍了高硅钢的工业化生产和实际推广应用。因此,本文以无稀土和含0.03wt%Y的两种Fe–6.5wt%Si高硅钢为研究对象,开展了高温拉伸实验、热压缩实验和热轧温轧实验,系统研究了稀土Y对Fe–6.5wt%Si高硅钢塑韧性的影响,建立了两种高硅钢的本构方程和热加工图,基于热加工图进行了热轧和温轧实验,研究了稀土Y对Fe–6.5wt%Si高硅钢热轧温轧组织与织构演变的影响,主要研究结果如下:（1）稀土Y起到了细化锻坯晶粒的作用,减小了有序相畴尺寸,降低了有序度,从而降低了其硬度。稀土Y提高了高硅钢在200800℃的延伸率、断面收缩率和抗拉强度,添加稀土Y后,Fe–6.5wt%Si高硅钢塑韧性的提高可归因于晶粒细化和有序度降低。（2）稀土Y提高了高硅钢在600900℃和0.0110 s-1变形条件范围内的平均热变形激活能,明显缩小了失稳区,扩大了安全区,很大程度上抑制了微裂纹的扩展,提高了高硅钢的塑性,一方面是因为热压缩前含Y锻坯的晶粒更为细小,起到了细晶强化的作用,另一方面,Y2O3和YS等细小夹杂物能够钉扎晶界和位错,强化晶界和阻碍位错运动,提高位错密度,破坏有序结构,导致有序畴细化,有利于塑性软化。此外,稀土Y提高了∑CSL晶界比例,有利于裂纹尖端应力释放,进而阻碍裂纹扩展,对塑性提高也起到了一定的作用。（3）细小的稀土夹杂物不仅阻碍了高硅钢温轧过程中位错的运动,形成更粗大的剪切带,而且在后续退火过程钉扎晶界,阻碍晶界迁移,抑制晶粒长大,降低再结晶比例。Y削弱了高硅钢锻坯{001}<100>织构强度,各工序下Y对织构类型影响不明显,但削弱了主要织构强度。锻坯的强{001}<100>取向经过热轧转向{001}<110>取向,常化后织构类型基本不变,强度有所减弱。经过温轧后,不稳定的{001}<110>取向沿α取向线转向稳定的{112}<110>取向及部分转向γ取向。经过退火后,形变γ织构转变为再结晶γ织构,同时形成α*织构（{h11}<1/h,1,2>）。高硅钢热轧温轧及退火过程织构转变路径为:{001}<100>→{001}<110>→{112}<110>+{111}→{h11}<1/h,1,2>+{111}。
杨超云[7]（2020）在《稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究》文中指出由于综合性能良好、生产工艺简单以及价格低廉等优点,高碳铬轴承钢广泛应用于精密机床、轨道交通、矿山机械等领域的轴承制造。鉴于轴承服役时严苛的工作条件和长寿命要求,高碳铬轴承钢的性能优化,尤其是其冶金质量的改善,一直是材料领域持续研究的重点方向。过去几十年间钢铁行业冶炼技术的进步显着改善了高碳铬轴承钢的冶金质量,钢液洁净度和非金属夹杂物得到了有效的优化控制,但持续提高的轴承疲劳寿命需求与轴承钢冶金质量提升遭遇瓶颈之间的矛盾也日趋突出。稀土元素理论上具有净化钢液、改善夹杂物和微合金化的作用,然而以往稀土处理的高碳铬轴承钢总会出现性能波动和水口结瘤的问题。考虑到稀土原材料中夹杂物对冶金质量的可能影响,研究高纯稀土金属在高洁净轴承钢中的作用,对于分析稀土在钢中的作用机理和研制长寿命稀土轴承钢具有重要的指导意义。针对轴承服役时可能的失效形式和轴承钢的质量要求,本文系统研究了高纯稀土金属对高碳铬轴承钢中夹杂物、组织、冲击韧性和疲劳性能的影响机制。论文的主要研究内容和结论包括:分析了不同稀土含量轴承钢中的夹杂物,讨论了稀土变质轴承钢中夹杂物的行为和夹杂物类型的演化序列。结果表明,稀土元素能够变质高碳铬轴承钢中的Al2O3和MnS夹杂物形成稀土夹杂物。在低S/O轴承钢中,稀土元素与夹杂物形成元素的反应序列依次为O、S、As、P和C。稀土夹杂物类型的演化序列主要为 RE2O3、RE2O2S、RES、RE-O-S-As、RE-S-As、RE-S-As-P、RE-O-S-As-P-C、RE-O-As-P-C、RE-O-P-C和RE-O-C。而在高S/O轴承钢中,微量稀土倾向于优先变质轴承钢中的MnS形成RE3S4。RE3S4既可以在冶炼过程中独立析出或以Al2O3为核心析出,也可以在凝固过程中与MnS共同在Al2O3基底上以RE3S4·yMnS（y<1）复杂夹杂物的形式形成。在夹杂物完全变质的条件下,高S/O轴承钢中稀土夹杂物类型的演化序列主要为RE2O3、RE2O2S、RES、RE-S-As、RE-As（-P）/RE-O-As（-P）、RE-P（-C）/RE-O-P（-C）和 RE-O-C。高 S/O 轴承钢中较高的砷和磷元素含量以及较低的氧含量增加了不含氧元素且类型简单的稀土夹杂物形成的可能性,导致了其与低S/O稀土轴承钢不同的夹杂物类型演化序列。系统研究了不同稀土含量轴承钢中的夹杂物、显微组织、晶粒尺寸和冲击性能,阐明了稀土对轴承钢冲击韧性的影响机制。实验结果表明,在常规的热处理工艺下,除过量稀土加入时形成大量的含碳稀土夹杂物导致碳化物体积分数和尺寸明显减小外,稀土不会对轴承钢中的相分数、碳化物尺寸和晶粒尺寸产生显着影响。适量稀土的添加能够变质长条状MnS及其复合夹杂物形成形貌规则且均匀分布的稀土夹杂物,进而显着改善轴承钢的冲击性能及其等向性。一定范围内稀土含量的增加能够增强含砷和磷元素的稀土夹杂物的形成能力,减弱有害元素的晶界偏聚,提高晶界强度;同时,夹杂物体积分数和尺寸呈增大的趋势,也可以促进冲击裂纹扩展路径的改变,两者均能提高轴承钢的横向和纵向冲击吸收功。然而,过量稀土的加入在轴承钢中形成大量的大尺寸稀土夹杂物,能够引起晶界裂纹并促进裂纹的扩展,严重恶化冲击性能。利用超声疲劳试验机对工业模铸轴承钢的超高周疲劳性能进行了研究,分析了稀土元素在轴承钢超高周疲劳失效中的作用机制。结果表明,稀土的添加能够减小夹杂物的尺寸和体积分数,从而使稀土轴承钢在109周次下的疲劳极限提高约9.4%,疲劳寿命延长10倍以上。稀土变质轴承钢中CaO-Al2O3-MgO-SiO2-CaS系夹杂物形成的复合稀土夹杂物具有较弱的内部结合力及其与基体的界面结合力,所以稀土轴承钢在夹杂物处具有较短的裂纹萌生寿命。然而,小尺寸稀土夹杂物能够产生较大的细晶区,使得稀土轴承钢的裂纹扩展寿命远高于无稀土轴承钢。探索了连铸轴承钢的横向和纵向超高周疲劳性能,揭示了不同形态夹杂物引发的裂纹萌生和扩展行为以及稀土元素的影响机制。研究结果表明,颗粒状夹杂物引发的超高周疲劳失效表现出自夹杂物颗粒起几乎各向同步的裂纹扩展,即时裂纹的长宽比保持接近于1。而在条带状夹杂物引发的超高周疲劳失效中,起始裂纹萌生于夹杂物条带较宽的区域,即时裂纹的宽度在裂纹扩展中具有重要的作用。随着裂纹的扩展,即时裂纹的长宽比持续减小直至其值接近于1或裂纹扩展到试样的边缘。在超高周疲劳范畴内,有效夹杂物区域和有效夹杂物尺寸可以从裂纹萌生和扩展的角度来确定。对于含细晶区的超高周疲劳断面,有效夹杂物区域对应包含在细晶区内的夹杂物区域。稀土变质轴承钢中的常规夹杂物形成的复合稀土夹杂物在热轧过程中易于变形来减小疲劳源处的有效夹杂物尺寸,因此,稀土的添加能够改善连铸轴承钢的疲劳性能,尤其是纵向疲劳性能。
杨治争[8]（2020）在《基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究》文中研究说明基于BOF-RH-CC冶金流程生产10CrNi3MoV中合金钢,面临转炉冶炼效果、全程洁净度控制及质量和性能稳定性等系列技术、控制方面的难点,本论文以现有80t转炉为核心的工艺设备条件为基础,综合应用理论分析、物理模拟、工业化试验及全面的检测检验手段,研究了氧枪结构及复吹工艺、双渣法深脱磷、RH处理过程同时脱硫、脱气以及不同包芯线处理对夹杂物变性等方面的内容,基于中间包自动开浇等自动控制技术的集成应用,实现高质量连铸和轧制热处理,并探讨了夹杂物与成品钢板韧性之间的关系,得出的主要研究结果和结论如下:（1）为强化转炉冶炼过程,通过水模型研究实现了转炉氧枪喷头结构优化,将4孔氧枪的喷孔倾角从12°扩大至13°并相应调整了底吹透气砖的布置方式,有效提升了转炉冶炼总体效率和脱磷效果。在此基础上,采用双渣法深脱磷工艺,回归得到冶炼第一渣终点钢液中[C]和[P]的关系式:[P]=0.00267×[C]2.0172,脱磷率达到70%以上,在出钢温度1650℃～1680℃的条件下,结合合理的后搅拌操作,10Cr Ni3Mo V中合金钢冶炼终点磷、硫含量分别可控制在0.0072%、0.0050%以下。（2）在RH精炼环节,一方面通过提高处理开始温度减少KTB供氧量,另一方面提高KTB供氧强度、提高升温效率,为脱硫、脱气处理提供更好基础,同时通过扩大浸渍管内径、增加提升气体流量并向CaO+CaF2脱硫剂中加入10%MgO的,使RH脱氢容量系数从0.0048s-1提高至0.0056s-1,脱氮率达到15%以上,处理终点钢液中氮含量≤35ppm,脱硫率达到29～43%,单位料流密度的表观脱硫速率常数Ks≥0.0872kg·t-1,真空浸渍管寿命保持稳定。（3）RH精炼结束后,向钢液中喂入足量硅钙包芯线对夹杂物进行变性处理,Al2O3可演变为12CaO·7Al2O3的低熔点夹杂物,但此类夹杂物仍是造成成品钢板探伤不合的直接原因,喂入量达2kg/t时,10μm以上夹杂物平均达到37.4个/mm2。喂入钙镁复合包芯线,可形成CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物,喂入适量时,夹杂物总量减少,尺寸更小,过量时,易出现尺寸大于8μm的夹杂物,但总体上,探伤合格率明显高于喂入硅钙包芯线的情况。喂入包芯线的量不同,夹杂物中Ca S含量有明显差异。（4）夹杂物的数量、类型和尺寸等对10CrNi3MoV的冲击韧性和延性有重要影响,随着温度降低,夹杂物对冲击功的影响减小,在常温和-40℃的条件下,喂入1kg/t钙镁复合包芯线的成品钢试样,冲击吸收能量KV2数值平均达到309.2J和295.2J,断后伸长率均在18%以上,均为最高值,这与钢板中夹杂物总量少、8μm以上大尺寸夹杂物含量较少等有关。通过对BOF-RH-CC生产中合金钢冶金流程的系统研究,形成了转炉高效复合超低磷、低硫冶炼,RH高效脱气、脱硫以及夹杂物合理变性处理等全流程洁净度控制的技术集成,实现了10Cr Ni3Mo V中合金钢高洁净度冶炼与精炼、持续性工业化生产、批量高性能供应,也为类似钢种的冶金过程洁净度及成品合格率控制提供了坚实的理论基础和实践范例。
余静喜[9]（2018）在《稀土元素与表面处理对异型钢改性的研究》文中认为异形钢结构中存在着连接、疲劳、应力集中等缺陷,制备隧道桥梁等领域弧顶用异形型钢的冷弯过程中容易产生开裂,因此,从安全和节约资源的角度出发,必须提高异型钢抗弯性能和韧性。为了解决这个问题,本文以工字钢为基材,通过添加稀土元素Ce进行成分改性,以及喷丸处理进行抗弯性能改性和热浸铝工艺进行耐腐蚀性能改性,以实现工字钢性能的提升。通过金相显微镜、显微维式硬度计、微机控制电子万能试验机、应力测试仪、X射线衍射分析仪、扫描电镜等表征手段分析了工字钢的金相组织、表面应力、显微硬度、力学性能、断口分析等。研究表明:当喷丸时间为30s时,试样表层显微硬度值达到最大值474HV,较未喷丸试样的显微硬度值230HV提高了106.1%,表面应力数值大小达到最大值436MPa,较未喷丸的试样表面表面应力299.4MPa可以提高45.8%,喷丸试样相对未喷丸试样的相变临界温度从743.2℃变为739.0℃,降低了4.2℃。喷丸试样衍射角46.592°较未喷丸试样衍射角46.568°增大了0.024°,喷丸前后晶面间距从0.22644nm从0.22633nm,晶面间距减小了0.00011nm;抗弯强度为2.03GPa,较未喷丸试样抗弯强度1.49GPa提高了36.24%。热浸铝扩散温度890℃,既保证了基体硬度取得最大值162.6HV,又能获得不小的浸铝厚度为140μm,通过浸铝可以提高试样的耐腐蚀性能和抗氧化性能。当添加稀土元素Ce,残余量为0.024%时,晶粒度最大为7.05,较无稀土试样晶粒度5.88提高了19.9%,通过X射线衍射法测试稀土残余量为0.024%的试样,测得表面应力数值为13MPa,通过喷丸30s处理,表面应力数值大小变为348.6 MPa,其抗弯强度由1.45GPa提升到1.67GPa,试样的抗弯能力提高了15.17%,将喷丸与稀土改性相结合,试样抗弯强度比无稀土试样抗弯强度1.44GPa提高了16.27%。当稀土元素Ce残余量为0.024%时,冲击功达到最大值33J,较无稀土试样冲击功22.5J提高了46.67%,而喷丸30s后试样冲击功变为34J,喷丸对试样冲击功影响不大。
黄涛[10]（2018）在《耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀行为研究》文中研究表明南海属于典型的高湿热海洋大气环境,即高温、高湿、高盐雾、强辐射,自然环境严酷,材料腐蚀问题十分突出。根据ISO 9223分类标准,对南海地区的腐蚀性分类分级超过了最高级C5级。针对南海地区的高湿热海洋大气环境,传统耐候钢无法满足实际需求,目前也无在南海近海岸使用的成熟钢种,因而进行相应服役环境下耐候钢的研发尤为迫切。作为评价材料耐蚀性能的一种重要方法——加速腐蚀试验,能极大地缩短材料耐蚀性能的试验周期。然而,现行标准方法中缺少南海海洋大气环境下相关的加速腐蚀试验方法,大气暴露试验又存在试验周期长的特点。因此,建立南海海洋大气环境下的加速腐蚀试验方法是进行材料研发首要解决的问题。本论文通过研究多重海洋大气环境因素与材料耐蚀性之间的耦合关系,开展实验室加速腐蚀试验方法的研究,并对材料进行合金成分优化设计,依托大气暴露试验结果对模拟试验方法的加速性和模拟性进行对比验证。最终,建立了一种模拟南海海洋大气环境的加速腐蚀试验方法,优化设计出适用于南海海洋大气环境的3Ni Sn Sb耐候钢,并提出了Ni系耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀机理模型和腐蚀寿命预测函数方程式。论文首先系统研究了Cl-浓度、光照、温度、湿度、干/湿交替时间比等关键环境因素对钢铁材料腐蚀行为的影响机制,建立了模拟南海海洋大气环境的加速腐蚀试验方法。该试验方法给出了具体的参数设置:质量分数2.0 wt%Na Cl溶液,溶液温度45±2°C,试验箱内相对湿度70±10%RH,一个循环周期60 min,其中浸润时间12±1.5 min,采用全天光照,且烘烤后试样表面最高温度可达70±5°C,试验时间设为7296 h。为获得南海海洋大气环境用耐候钢材料,研究其腐蚀行为及耐蚀机理。根据Pourbaix电位-p H图的理论推导和已有文献研究,结合实验室加速腐蚀试验与实际大气暴露试验结果的对比分析。发现当Ni含量超过3 wt%后,材料的耐蚀性提高幅度很小,从材料兼具良好的耐蚀性和合适的经济成本角度考虑,确定了合适的Ni含量为3 wt%。合金元素Sn、Sb对材料的耐蚀性有利。Sn、Sb可以在钢表面形成了Sn O2,Sb2O5耐蚀氧化膜,还可以通过水解的方式形成Sn/Sb氯氧化物的沉淀附着、填充腐蚀裂纹或空洞,提高了锈层阻挡侵蚀性Cl-渗透的能力和锈层中起保护性作用的α-Fe OOH含量比例,抑制了对锈层保护性不利的β-Fe OOH产生。此外,Sn、Sb对腐蚀的阴极和阳极过程起到缓蚀剂的作用,使材料获得良好的耐蚀性能。通过实验室加速腐蚀试验和实际大气暴露试验的对比研究,明确了3Ni Sn Sb耐候钢的合金成分设计。采用腐蚀失重、扫描电镜、X射线衍射、激光拉曼光谱、傅里叶红光谱、X射线光电子能谱、电子探针和电化学测试等方法,研究了3Ni Sn Sb耐候钢在南海海洋大气环境——西沙和海南文昌海域的大气暴露试验腐蚀行为,提出了Ni系耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀机理模型。西沙海洋大气暴露1年试验结果表明,随着Ni含量的提高,锈层阻滞Cl-侵蚀的能力越强,Cl元素在外锈层中的分布特征越明显,材料的耐蚀性越好。海南文昌海洋大气暴露试验结果表明,3Ni Sn Sb耐候钢的腐蚀失重趋势明显小于Q235B。大气暴露1.5年时3Ni Sn Sb耐候钢的腐蚀速率是Q235B的37%。3Ni Sn Sb和Q235B两种钢在实验室加速腐蚀试验72 h的相对腐蚀速率的结果与在海南文昌实际大气暴露0.5年的结果一致性非常好,以此推断实验室加速腐蚀试验的加速比为144。西沙、海南文昌海域的大气暴露试验结果均与实验室加速腐蚀试验结果一致,表明实验室加速腐蚀试验方法具有良好的模拟性和合适的加速性,提出了南海海洋大气暴露试验的腐蚀动力学函数方程式。
二、利用电子探针微区域分析仪对稀土重轨钢的夹杂物分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用电子探针微区域分析仪对稀土重轨钢的夹杂物分析（论文提纲范文）
（1）厚大断面42CrMo4钢组织调控与强韧化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 厚大断面42CrMo4钢构件概述 |
| 1.2.1 风电领域 |
| 1.2.2 盾构机主轴承 |
| 1.2.3 厚大断面42CrMo4钢构件服役性能要求与生产工艺 |
| 1.3 厚大断面42CrMo4钢构件中的组织及其研究现状 |
| 1.4 厚大断面42CrMo4钢构件成分设计 |
| 1.5 选题背景与主要研究内容 |
| 第2章 全断面组织性能分析与心部白色块状组织研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 化学成分及夹杂物分析 |
| 2.2.3 组织观察与力学性能测试 |
| 2.3 厚大断面42CrMo4钢构件全断面组织性能分析 |
| 2.3.1 组织演化 |
| 2.3.2 夹杂物演化 |
| 2.3.3 性能演化 |
| 2.4 心部白色块状组织研究 |
| 2.4.1 白块组织结构表征 |
| 2.4.2 BK组织的形成机制 |
| 2.4.3 BK组织对性能的影响 |
| 2.4.4 BK组织的韧性危害机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 42CrMo4钢回火析出相调控及强韧化机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 不同回火温度研究实验 |
| 3.2.2 不同奥氏体化温度研究实验 |
| 3.2.3 微观组织观察 |
| 3.2.4 力学性能测试 |
| 3.3 回火参数对42CrMo4钢组织性能的影响 |
| 3.3.1 回火温度对于42CrMo4钢组织的影响 |
| 3.3.2 回火温度对于42CrMo4钢性能的影响 |
| 3.4 奥氏体化温度对42CrMo4钢组织性能的影响 |
| 3.4.1 奥氏体化温度对组织结构的影响 |
| 3.4.2 奥氏体化温度对性能的影响 |
| 3.4.3 回火初始状态对晶界析出相影响机制 |
| 3.4.4 强韧化机制 |
| 3.4.5 调控工艺 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钒微合金化对42CrMo4钢组织性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 材料与热处理 |
| 4.2.2 微观组织表征 |
| 4.2.3 连续冷却转变曲线测定 |
| 4.2.4 淬透性试验 |
| 4.2.5 力学性能测试 |
| 4.3 钒含量对相变的影响 |
| 4.4 钒对淬火态组织的影响 |
| 4.4.1 未溶碳化物 |
| 4.4.2 晶粒尺寸 |
| 4.4.3 位错密度 |
| 4.5 钒对回火态组织的影响 |
| 4.5.1 晶粒尺寸 |
| 4.5.2 位错密度 |
| 4.6 钒对淬透性的影响 |
| 4.6.1 钒含量对淬透性的影响 |
| 4.6.2 钒对淬透性的影响机制 |
| 4.7 钒对强韧化机制的影响 |
| 4.7.1 力学性能 |
| 4.7.2 强化机制 |
| 4.7.3 韧化机制 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 稀土对42CrMo4钢中夹杂物的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 材料制备与化学成分分析 |
| 5.2.2 夹杂物表征与分析 |
| 5.2.3 CCT曲线测定及组织观察 |
| 5.2.4 材料热处理制度与晶粒尺寸观察 |
| 5.3 稀土对钢中夹杂物的影响 |
| 5.3.1 稀土对夹杂物形貌、类型与元素分布的影响 |
| 5.3.2 稀土对夹杂物尺寸、含量与数量的影响 |
| 5.4 稀土对晶粒尺寸的影响 |
| 5.5 稀土对淬透性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 厚大断面42CrMo4钢回转支承构件工业化制备 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 生产工艺设计 |
| 6.2.1 冶炼与浇注 |
| 6.2.2 锻造与锻后热处理 |
| 6.2.3 性能热处理 |
| 6.3 试制构件组织性能分析 |
| 6.3.1 夹杂物分析 |
| 6.3.2 晶粒尺寸与组织观察 |
| 6.3.3 硬度 |
| 6.3.4 力学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（2）稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 低合金高强度钢 |
| 1.2.1 低合金高强度钢的发展及在海洋工程的应用 |
| 1.2.2 合金元素在低合金高强钢中的作用 |
| 1.2.3 低合金高强度钢的焊接性能研究 |
| 1.2.4 低合金高强度钢的耐点蚀性能研究 |
| 1.3 稀土在低合金高强度钢的作用 |
| 1.3.1 稀土的性质及分布 |
| 1.3.2 稀土在低合金高强度钢的作用 |
| 1.4 本课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 原位观察Ce处理对钢模拟焊接热影响区晶粒细化作用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 Ca处理和Ce处理钢中的粒子特征 |
| 2.3.2 原位观察热循环过程中奥氏体的长大和组织转变 |
| 2.3.3 室温组织特征 |
| 2.3.4 EBSD分析 |
| 2.4 .讨论 |
| 2.4.1 Ce的添加对粒子特征和奥氏体晶粒长大的影响 |
| 2.4.2 Ce处理对模拟粗晶热影响区组织特征影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Ce含量对低合金高强钢粗晶热影响区组织和韧性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 粒子特征 |
| 3.3.2 组织分析 |
| 3.3.3 EBSD分析 |
| 3.3.4 冲击韧性及断口形貌分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 Ce含量对晶粒细化的影响 |
| 3.4.2 Ce含量对针状铁素体和M/A组织形成的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 第一性原理研究Ce处理钢中夹杂物诱导点蚀机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 原料及试样准备 |
| 4.2.2 浸泡实验 |
| 4.3 第一性原理的理论及计算方法 |
| 4.3.1 第一性原理理论 |
| 4.3.2 计算方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 夹杂物分析 |
| 4.4.2 功函数计算 |
| 4.4.3 浸泡实验 |
| 4.4.4 夹杂物诱导腐蚀机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 原料及试样准备 |
| 5.2.2 极化实验 |
| 5.2.3 连续浸泡实验 |
| 5.2.4 失重实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电化学结果分析 |
| 5.3.2 连续浸泡实验结果分析 |
| 5.3.3 失重实验结果分析 |
| 5.3.4 Ce含量对低合金高强钢耐点蚀性能影响及作用机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Ce~(3+)在3.5%NaCl溶液中对低合金高强钢的缓蚀作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 原料及试样准备 |
| 6.2.2 电化学测试 |
| 6.2.3 自然浸泡实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 极化曲线分析 |
| 6.3.2 电化学阻抗分析 |
| 6.3.3 腐蚀产物分析 |
| 6.3.4 Ce~(3+)的缓蚀机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 附录3 夹杂物的功函数 |
（3）稀土元素对中碳钢组织、力学性能和渗氮的影响（论文提纲范文）
| 1 实验方法 |
| 1.1 夹杂物分析 |
| 1.2 性能分析 |
| 1.3 渗氮热处理 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 夹杂物分析 |
| 2.2 力学性能 |
| 2.3 氮化热处理 |
| 3 结论 |
（4）电子探针在金属材料分析中的应用研究（论文提纲范文）
| 1 电子探针分析方法的概述 |
| 1.1 电子探针分析方法简介 |
| 1.2 电子探针工作原理 |
| 1.3 电子探针分析方法与其他检测方法的区别与运用 |
| 2 电子探针在金属材料分析中的应用 |
| 2.1 合金中的相与夹杂物分析 |
| 2.2 扩散反应类分析 |
| 2.3 软X射线光谱对元素分析 |
| 2.4 合金相图分析 |
| 2.5 显微偏析 |
| 2.6 轻元素分析 |
| 3 结语 |
（5）热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 不锈钢概述 |
| 2.1.1 不锈钢的发展 |
| 2.1.2 不锈钢的分类及冶炼 |
| 2.1.3 18Cr-8Ni型不锈钢性能特点 |
| 2.2 钢中非金属夹杂物 |
| 2.2.1 钢中非金属夹杂物来源与分类 |
| 2.2.2 非金属夹杂物对钢材性能的影响 |
| 2.3 液态钢中非金属夹杂物的控制 |
| 2.3.1 非金属夹杂物的去除 |
| 2.3.2 非金属夹杂物的改性 |
| 2.4 固态钢中非金属夹杂物的控制研究 |
| 2.4.1 热处理过程钢中非金属夹杂物的控制 |
| 2.4.2 轧制过程钢中非金属夹杂物的演变行为 |
| 2.5 稀土元素在钢中的应用 |
| 2.5.1 稀土元素简介 |
| 2.5.2 稀土元素在钢中的作用 |
| 2.5.3 稀土元素对钢材性能的影响 |
| 3 研究背景及研究内容 |
| 3.1 课题背景及意义 |
| 3.2 研究内容及思路 |
| 3.3 创新点 |
| 4 热处理过程不锈钢中夹杂物的演变 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 试验钢的制备 |
| 4.1.2 热处理实验及试样分析 |
| 4.2 不锈钢成分对热处理过程夹杂物的影响 |
| 4.3 热处理温度对夹杂物演变行为的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 轧制过程不锈钢中夹杂物的行为研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 实验过程 |
| 5.1.2 实验样品的检测分析 |
| 5.2 铸坯中夹杂物的特征 |
| 5.3 热轧过程中夹杂物的变化 |
| 5.4 冷轧对夹杂物特性的影响 |
| 5.5 轧制过程中夹杂物的变形机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 热处理对含钇不锈钢中夹杂物的影响 |
| 6.1 实验方法 |
| 6.1.1 稀土试验钢的制备 |
| 6.1.2 热处理实验 |
| 6.1.3 实验样品的制备及检测 |
| 6.2 热处理过程夹杂物的演变行为 |
| 6.2.1 热处理前钢锭中夹杂物特征 |
| 6.2.2 热处理过程中夹杂物的演变行为 |
| 6.3 热处理条件对夹杂物演变行为的影响 |
| 6.3.1 热处理温度对稀土夹杂物的影响 |
| 6.3.2 热处理后冷却方式对夹杂物演变的影响 |
| 6.4 热处理过程稀土夹杂物的演变机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 热变形过程含钇不锈钢中夹杂物的演变 |
| 7.1 实验方法 |
| 7.1.1 稀土不锈钢的冶炼 |
| 7.1.2 热变形实验 |
| 7.1.3 夹杂物的特征分析 |
| 7.2 稀土不锈钢铸锭中夹杂物特征 |
| 7.2.1 夹杂物形貌 |
| 7.2.2 夹杂物成分 |
| 7.2.3 夹杂物尺寸分布 |
| 7.3 变形量对夹杂物演变行为的影响 |
| 7.3.1 钢基体的变形行为 |
| 7.3.2 变形量对夹杂物的影响 |
| 7.4 变形速率对夹杂物演变行为的影响 |
| 7.4.1 钢基体的变形行为 |
| 7.4.2 变形速率对夹杂物的影响 |
| 7.5 变形温度对夹杂物演变行为的影响 |
| 7.5.1 钢基体的变形行为 |
| 7.5.2 变形温度对夹杂物的影响 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 热处理过程夹杂物与钢基体间的界面反应 |
| 8.1 实验方法 |
| 8.1.1 实验用合金与氧化物的制备 |
| 8.1.2 热处理实验 |
| 8.1.3 试样的检测分析 |
| 8.2 实验结果与分析 |
| 8.2.1 热处理前夹杂物与钢基体间界面特征 |
| 8.2.2 热处理时间对夹杂物与钢基体间固相反应影响 |
| 8.2.3 热处理温度对夹杂物与钢基体间固相反应影响 |
| 8.3 夹杂物与钢基体间固相反应的动力学分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论和工作展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）稀土Y微合金化6.5%Si高硅钢增韧增塑机理及热轧温轧组织与织构演变研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 高硅钢概述 |
| 1.2.1 高硅钢性能简介 |
| 1.2.2 高硅钢的相结构转变 |
| 1.2.3 高硅钢轧制法制备工艺 |
| 1.3 稀土在电工钢中的应用研究现状 |
| 1.3.1 稀土在常规无取向电工钢中的应用 |
| 1.3.2 稀土在取向电工钢中的应用 |
| 1.3.3 稀土在Fe–6.5wt%Si高硅钢中的应用 |
| 1.3.4 稀土Y在电工钢中的夹杂与固溶 |
| 1.4 高硅钢热变形行为的研究现状 |
| 1.4.1 高硅钢热变形激活能及软化行为 |
| 1.4.2 稀土对热变形激活能的影响 |
| 1.4.3 高硅钢热加工图 |
| 1.5 高硅钢热轧温轧组织与织构 |
| 1.5.1 锻坯 |
| 1.5.2 热轧及常化 |
| 1.5.3 温轧及退火 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 高温拉伸实验 |
| 2.3.2 热压缩实验 |
| 2.3.3 热轧温轧实验 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 组织结构观察 |
| 2.4.2 织构检测 |
| 第三章 稀土Y对 Fe–6.5wt%Si高硅钢组织结构和高温拉伸性能的影响 |
| 3.1 稀土Y对高硅钢锻坯组织结构的影响 |
| 3.1.1 稀土Y对高硅钢锻坯晶粒尺寸的影响 |
| 3.1.2 稀土Y在高硅钢锻坯中的存在形式 |
| 3.1.3 稀土Y对高硅钢锻坯有序结构的影响 |
| 3.2 稀土Y对高硅钢高温拉伸力学性能的影响 |
| 3.2.1 应力-应变曲线 |
| 3.2.2 延伸率和断面收缩率 |
| 3.2.3 抗拉强度 |
| 3.3 拉伸断口形貌分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 稀土Y对 Fe–6.5wt%Si高硅钢热变形行为的影响 |
| 4.1 真应力-真应变曲线 |
| 4.2 高硅钢本构方程的建立 |
| 4.3 高硅钢热加工图的构建 |
| 4.4 稀土Y对热压缩组织结构的影响 |
| 4.4.1 热压缩金相组织 |
| 4.4.2 有序结构和位错密度 |
| 4.4.3 稀土Y夹杂物分析 |
| 4.4.4 CSL晶界比例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 稀土Y对 Fe–6.5wt%Si高硅钢热轧温轧组织与织构的影响 |
| 5.1 热轧 |
| 5.1.1 热轧前组织与织构 |
| 5.1.2 热轧组织与织构 |
| 5.2 常化组织与织构 |
| 5.3 温轧组织与织构 |
| 5.4 退火组织与织构 |
| 5.5 织构演变和主要织构占比分析 |
| 5.5.1 织构演变 |
| 5.5.2 主要织构占比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高碳铬轴承钢概述 |
| 1.2.1 轴承失效形式 |
| 1.2.2 轴承钢质量要求 |
| 1.3 高碳铬轴承钢质量控制技术 |
| 1.3.1 夹杂物控制技术 |
| 1.3.2 碳化物控制技术 |
| 1.3.3 显微组织改善技术 |
| 1.4 稀土元素在钢中的作用 |
| 1.4.1 稀土对钢中夹杂物的影响 |
| 1.4.2 稀土对钢中显微组织的影响 |
| 1.4.3 稀土处理钢的力学性能 |
| 1.5 选题背景与主要研究内容 |
| 第2章 稀土对高碳铬轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 高碳铬轴承钢的制备 |
| 2.2.2 化学成分分析 |
| 2.2.3 夹杂物表征与分析 |
| 2.3 稀土对低S/O轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.3.1 稀土一次性加入时对夹杂物的影响 |
| 2.3.2 稀土分批次加入时对夹杂物的影响 |
| 2.4 稀土对高S/O轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.4.1 稀土不完全变质夹杂物 |
| 2.4.2 稀土完全变质夹杂物 |
| 2.4.3 稀土对夹杂物尺寸、含量和数量的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 稀土对高碳铬轴承钢组织和冲击性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.3 稀土对轴承钢中夹杂物和组织的影响 |
| 3.3.1 稀土对夹杂物的影响 |
| 3.3.2 稀土对组织的影响 |
| 3.3.3 稀土对晶粒尺寸的影响 |
| 3.4 不同稀土含量轴承钢的冲击性能 |
| 3.5 稀土对轴承钢冲击性能的影响机制 |
| 3.5.1 长条状MnS对无稀土轴承钢冲击性能的影响 |
| 3.5.2 稀土对轴承钢冲击性能的影响机制 |
| 3.5.3 不同类型轴承钢试样的冲击实验模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 稀土对高碳铬轴承钢疲劳性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.3 稀土对轴承钢组织和力学性能的影响 |
| 4.3.1 不同稀土含量轴承钢的组织、强度和硬度 |
| 4.3.2 稀土对轴承钢疲劳性能的影响 |
| 4.4 疲劳试样断口的夹杂物分析 |
| 4.4.1 不同稀土含量轴承钢的疲劳裂纹萌生模式 |
| 4.4.2 稀土对轴承钢中夹杂物的影响 |
| 4.5 疲劳裂纹萌生和扩展 |
| 4.5.1 裂纹萌生寿命 |
| 4.5.2 裂纹扩展寿命 |
| 4.5.3 裂纹萌生和扩展模型 |
| 4.6 轴承钢疲劳极限的优化评估 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 轴承钢的超高周疲劳行为及稀土元素作用机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.3 稀土对轴承钢超高周疲劳寿命的影响 |
| 5.4 疲劳试样断口分析 |
| 5.4.1 横向断口分析 |
| 5.4.2 纵向断口分析 |
| 5.5 不同形态夹杂物下的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.1 颗粒状夹杂物引发的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.2 条带状夹杂物引发的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.3 裂纹萌生和扩展模型 |
| 5.6 超高周疲劳范畴内的有效夹杂物尺寸 |
| 5.6.1 有效夹杂物尺寸的评估 |
| 5.6.2 稀土对轴承钢疲劳性能的影响机制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（8）基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复吹转炉冶炼技术的发展 |
| 1.2.1 转炉复吹工艺的现状及发展 |
| 1.2.2 转炉冶炼脱磷工艺技术 |
| 1.2.3 转炉复吹工艺研究与优化 |
| 1.3 RH真空处理的研究 |
| 1.3.1 RH处理技术的发展 |
| 1.3.2 RH处理过程的特征参数 |
| 1.3.3 RH处理过程钢液的脱硫 |
| 1.3.4 RH处理过程钢液气体和夹杂物的控制 |
| 1.4 钢液中夹杂物的变性处理与控制 |
| 1.4.1 钢液的钙处理 |
| 1.4.2 钢液的钙镁复合处理 |
| 1.5 钢中夹杂物与成品韧性之间的关系 |
| 1.6 文献评述 |
| 1.7 本工作的总体研究思路及方案 |
| 1.7.1 项目来源 |
| 1.7.2 研究思路和研究内容 |
| 第2章 转炉工艺优化与强化脱磷研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工艺装备条件 |
| 2.3 研究方法及方案 |
| 2.3.1 复吹工艺特征的理论分析 |
| 2.3.2 物理模拟研究 |
| 2.3.3 双渣法深脱磷工艺研究 |
| 2.4 试验结果及讨论 |
| 2.4.1 顶底复吹工艺的描述及优化 |
| 2.4.2 双渣法深脱磷工艺的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 RH-KTB真空处理过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于工业化生产的试验研究 |
| 3.2.1 基本条件 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.3 试验结果及讨论 |
| 3.3.1 KTB供氧铝热升温效率与影响 |
| 3.3.2 RH过程深脱硫研究 |
| 3.3.3 脱气过程的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 夹杂物的去除与变性处理研究 |
| 4.1 夹杂物的表征方法 |
| 4.1.1 二维表征法 |
| 4.1.2 水溶液电解法 |
| 4.1.3 恒电位选择性腐蚀溶解法 |
| 4.1.4 冲击断口分析法 |
| 4.2 RH处理过程钢液中夹杂物的长大与去除 |
| 4.2.1 RH过程夹杂物的形核与长大 |
| 4.2.2 夹杂物的上浮去除 |
| 4.3 复合钙镁处理对夹杂物变性的影响 |
| 4.3.1 复合钙镁处理的理论基础 |
| 4.3.2 复合钙镁处理的工业化试验 |
| 4.3.3 钢中非金属夹杂物演变 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 连铸过程洁净度的控制 |
| 5.1 非稳态条件下的浇注控制 |
| 5.2 碱性中包覆盖剂的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 夹杂物对钢板力学性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 夹杂物的定量 |
| 6.3 性能测试 |
| 6.4 结果分析与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（9）稀土元素与表面处理对异型钢改性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 稀土处理工字钢 |
| 1.2.1 工字钢的简介 |
| 1.2.2 低碳钢的强韧化机理研究 |
| 1.3 喷丸强化技术原理 |
| 1.3.1 喷丸工艺的发展 |
| 1.3.2 喷丸强化机制 |
| 1.4 热浸铝工艺 |
| 1.5 本文的研究目的、内容、方法和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究方法 |
| 1.5.4 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 试验材料及试验方法 |
| 2.1 熔炼步骤 |
| 2.2 成分设计 |
| 2.3 冶炼设备 |
| 2.4 试验操作过程 |
| 2.5 力学性能测试及试验制备方法 |
| 2.6 显微组织分析 |
| 2.6.1 金相组织观察 |
| 2.6.2 显微硬度测试 |
| 2.6.3 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.6.4 X射线衍射分析 |
| 第三章 16#工字钢改性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 成分和工艺分析 |
| 3.2.1 成分分析 |
| 3.2.2 金相组织分析 |
| 3.3 喷丸处理工艺 |
| 3.3.1 喷丸对相变温度的影响 |
| 3.3.2 喷丸时间对试样硬度的影响 |
| 3.3.3 喷丸时间对表面应力的影响 |
| 3.3.4 喷丸对晶格常数的影响 |
| 3.3.5 喷丸对试样力学性能的影响 |
| 3.4 热浸铝工艺 |
| 3.4.1 热浸铝层的金相分析 |
| 3.4.2 热浸铝后对基体硬度的影响 |
| 3.5 比较不同条件下的高温氧化性能 |
| 3.6 比较不同试样的耐腐蚀性 |
| 3.7 比较不同试样的抗弯性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 稀土元素对工字钢性能的研究 |
| 4.1 稀土元素的作用 |
| 4.2 稀土添加量结果与分析 |
| 4.3 不同稀土添加量对钢的金相组织影响 |
| 4.4 不同稀土添加量对钢表面组织应力的影响 |
| 4.5 不同稀土添加量对试样力学性能的影响 |
| 4.5.1 弯曲性能试验 |
| 4.5.2 拉伸性能试验 |
| 4.5.3 冲击性能试验 |
| 4.5.4 显微硬度试验 |
| 4.6 元素分布分析 |
| 4.7 断口分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 耐候钢的国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 耐候钢的国外研究发展 |
| 1.2.2 耐候钢的国内研究发展 |
| 1.3 耐候钢的大气腐蚀研究方法 |
| 1.3.1 实验室加速腐蚀试验 |
| 1.3.2 户外大气暴露试验 |
| 1.4 耐候钢的大气腐蚀影响因素和机制 |
| 1.4.1 环境因素对耐候钢大气腐蚀的影响 |
| 1.4.2 合金元素对耐候钢大气腐蚀的影响 |
| 1.4.3 锈层组织对耐候钢大气腐蚀的影响 |
| 1.4.4 耐候钢的大气腐蚀特征和机理 |
| 1.5 论文研究意义及研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 腐蚀试验方法 |
| 2.2.1 干/湿交替加速腐蚀试验 |
| 2.2.2 南海海洋大气暴露试验 |
| 2.3 锈层分析测试方法 |
| 2.3.1 腐蚀失重计算 |
| 2.3.2 腐蚀形貌观察 |
| 2.3.3 锈层分析 |
| 2.3.4 电化学测试 |
| 2.4 金相观察及力学性能测试 |
| 2.4.1 金相观察 |
| 2.4.2 力学性能测试 |
| 第三章 模拟南海海洋大气环境加速腐蚀试验方法研究 |
| 3.1 南海海洋大气环境腐蚀模拟方法设计原理 |
| 3.2 Cl-浓度对Q450耐候钢在模拟大气环境下腐蚀行为的影响 |
| 3.2.1 腐蚀速率分析 |
| 3.2.2 锈层分析 |
| 3.3 光照对Q450耐候钢在模拟大气环境下腐蚀行为的影响 |
| 3.3.1 腐蚀速率分析 |
| 3.3.2 锈层分析 |
| 3.3.3 线性极化测试 |
| 3.3.4 腐蚀机制探讨 |
| 3.4 温度/湿度对Q345碳钢在模拟大气环境下腐蚀行为的影响 |
| 3.4.1 温度对Q345碳钢耐蚀性能的影响 |
| 3.4.2 湿度对Q345碳钢耐蚀性能的影响 |
| 3.4.3 改变温度、湿度对含Ni耐候钢耐蚀性能的影响 |
| 3.5 干/湿交替时间比对Q345碳钢在模拟大气环境下腐蚀行为的影响 |
| 3.5.1 腐蚀速率分析 |
| 3.5.2 腐蚀形貌分析 |
| 3.5.3 锈层分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ni系耐候钢在模拟南海海洋大气环境下的腐蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni系耐候钢的成分优化设计 |
| 4.2.1 Fe-Ni-H_2O系电位-pH图的建立 |
| 4.2.2 Ni系耐候钢的力学性能与夹杂物分析 |
| 4.2.3 Ni系耐候钢的综合性能研究 |
| 4.3 耐候钢在NaCl溶液中的腐蚀行为研究 |
| 4.3.1 试验结果与分析 |
| 4.3.2 腐蚀机理讨论 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 合金元素Sn、Sb对耐候钢腐蚀性能的影响研究 |
| 4.4.1 试验结果 |
| 4.4.2 分析讨论 |
| 4.4.3 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Ni系耐候钢在南海海洋大气暴露试验及其耐蚀机理 |
| 5.1 耐候钢在西沙海洋大气环境下的腐蚀行为与机理 |
| 5.1.1 耐候钢在模拟海洋大气环境与实际海洋大气环境下的腐蚀行为比较 |
| 5.1.2 耐候钢在西沙海洋大气暴露试验的锈层形成机制与耐蚀机理 |
| 5.1.3 小结 |
| 5.2 耐候钢在海南文昌海洋大气环境下的腐蚀行为与机理 |
| 5.2.1 腐蚀动力学分析 |
| 5.2.2 腐蚀形貌分析 |
| 5.2.3 锈层物相分析 |
| 5.2.4 电化学行为分析 |
| 5.2.5 小结 |
| 5.3 耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀机理及腐蚀动力学模型 |
| 5.3.1 耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀机理模型 |
| 5.3.2 南海海洋大气环境下的腐蚀动力学模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间参与科研和发表论文情况 |
| 致谢 |
四、利用电子探针微区域分析仪对稀土重轨钢的夹杂物分析（论文参考文献）
- [1]厚大断面42CrMo4钢组织调控与强韧化机制研究[D]. 孙宸. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]稀土Ce对低合金高强钢耐点蚀性能和焊接性能的影响[D]. 曹羽鑫. 武汉科技大学, 2021
- [3]稀土元素对中碳钢组织、力学性能和渗氮的影响[J]. 桂伟民,刘义,张晓田,何亮亮,王晔,王元栋,贺尔康,王梦梦. 材料研究学报, 2021(01)
- [4]电子探针在金属材料分析中的应用研究[J]. 冯柳. 中国金属通报, 2020(07)
- [5]热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究[D]. 张雪良. 北京科技大学, 2020(01)
- [6]稀土Y微合金化6.5%Si高硅钢增韧增塑机理及热轧温轧组织与织构演变研究[D]. 刘德福. 江西理工大学, 2020(01)
- [7]稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究[D]. 杨超云. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究[D]. 杨治争. 武汉科技大学, 2020(01)
- [9]稀土元素与表面处理对异型钢改性的研究[D]. 余静喜. 贵州大学, 2018(01)
- [10]耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀行为研究[D]. 黄涛. 钢铁研究总院, 2018(12)