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稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物改质影响研究
1
作者
汤浩
刘爽
+3 位作者
刘丽霞
彭军
王亚明
王桂林
《炼钢》
北大核心
2025年第1期86-94,共9页
20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物尺寸及分布直接影响钢的力学及服役性能,控制钢中TiN夹杂物形貌及尺寸分布是提升20CrMnTi齿轮钢性能的有效路径。利用试验及热力学计算等方法,研究了稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物的改质行为。结果表明:...
20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物尺寸及分布直接影响钢的力学及服役性能,控制钢中TiN夹杂物形貌及尺寸分布是提升20CrMnTi齿轮钢性能的有效路径。利用试验及热力学计算等方法,研究了稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物的改质行为。结果表明:未加稀土La元素时,析出的TiN微粒会在Al_(2)O_(3)核心上析出长大,逐渐成为尺寸较大的方形Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物,此时钢中含TiN夹杂物主要为纯TiN或Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物。加入稀土La后,钢中LaAlO3先于Al_(2)O_(3)核心析出,析出的LaAlO3将作为TiN形核核心,后续析出的TiN会在LaAlO3核心上异质形核长大,逐渐成为尺寸较小的LaAlO3-TiN复合相夹杂物,且改质后的TiN夹杂分布较为均匀。稀土La的加入可有效改质钢中TiN夹杂物形貌及尺寸,使得钢中TiN夹杂物由大尺寸棱角尖锐的不规则形状转变为小尺寸夹杂物,此时,钢中含Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物被改质为LaAlO3-TiN复合相夹杂物,钢中含TiN夹杂物平均尺寸由4.825μm降至2.846μm。
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关键词
齿轮钢
夹杂物
稀土La
形核核心
改质
下载PDF
职称材料
稀土铈对20CrMnTi钢中TiN相析出热力学计算及分析
被引量:
4
2
作者
王健
彭军
+3 位作者
张芳
彭继华
刘爽
安胜利
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期66-73,84,共9页
TiN夹杂物尺寸和形貌对20CrMnTi齿轮钢产品质量、服役性能均有影响,控制TiN析出尺寸及形貌是提高20CrMnTi钢服役稳定性的关键。利用计算及试验等方法,对添加稀土铈元素前后20CrMnTi钢中TiN夹杂形核行为进行了研究。并对钢中夹杂物形貌...
TiN夹杂物尺寸和形貌对20CrMnTi齿轮钢产品质量、服役性能均有影响,控制TiN析出尺寸及形貌是提高20CrMnTi钢服役稳定性的关键。利用计算及试验等方法,对添加稀土铈元素前后20CrMnTi钢中TiN夹杂形核行为进行了研究。并对钢中夹杂物形貌、种类、尺寸等进行了表征及统计分析;研究了稀土铈对20CrMnTi钢中TiN夹杂物改质的行为机理。结果表明,热力学计算TiN析出温度为1744 K。温度为1873 K时,钢液中无法析出TiN等夹杂物,即TiN只能在钢液凝固过程中析出长大。当钢中钛质量分数大于0.03%时,Ti-N平衡趋于平缓,温度对其析出影响相对较小,并且20CrMnTi钢中析出的TiN易富集长大形成大尺寸含钛夹杂物。加入稀土铈元素后,钢中会形成Ti、O、Ce、Al、N等元素富集的复合相,该复合相棱角收缩,外形为球形或者椭球形状,较TiN、Al_(2)O_(3)-TiN夹杂物尺寸更小。经相鉴定分析可知,该复合相为钢中稀土铈与Al_(2)O_(3)反应生成的CeAlO_(3),可作为TiN夹杂物的形核核心,形成椭球型的CeAlO_(3)-TiN复合夹杂物,进而达到改质含钛夹杂物的目的。铈元素加入后,钢中含TiN夹杂物总面积并没有减小,但形成了更为细小的含TiN复合相CeAlO_(3)-TiN。因形成尺寸更小的复合夹杂物CeAlO_(3)-TiN,使钢中尺寸大于5μm夹杂物占比降低了17.2%,细化了钢中含TiN夹杂物,有效减小了钢中TiN夹杂物尺寸,从形貌和尺寸上,达到改质钢中TiN的效果。
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关键词
齿轮钢
稀土铈
微合金化
夹杂物
形核核心
原文传递
题名
稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物改质影响研究
1
作者
汤浩
刘爽
刘丽霞
彭军
王亚明
王桂林
机构
内蒙古科技大学
稀土
产业学院
内蒙古
自治区先进陶瓷材料与器件
重点
实验室
(
内蒙古科技大学
)
教育部
轻
稀土
资源
绿色
提取与
高效
利用
重点
实验室
(
内蒙古科技大学
)
内蒙古
北方重工业集团有限公司
山东钢铁股份有限公司
出处
《炼钢》
北大核心
2025年第1期86-94,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52264044)
内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2022LHMS05009,2022MS05017)
内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(2023RCTD026)。
文摘
20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物尺寸及分布直接影响钢的力学及服役性能,控制钢中TiN夹杂物形貌及尺寸分布是提升20CrMnTi齿轮钢性能的有效路径。利用试验及热力学计算等方法,研究了稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物的改质行为。结果表明:未加稀土La元素时,析出的TiN微粒会在Al_(2)O_(3)核心上析出长大,逐渐成为尺寸较大的方形Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物,此时钢中含TiN夹杂物主要为纯TiN或Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物。加入稀土La后,钢中LaAlO3先于Al_(2)O_(3)核心析出,析出的LaAlO3将作为TiN形核核心,后续析出的TiN会在LaAlO3核心上异质形核长大,逐渐成为尺寸较小的LaAlO3-TiN复合相夹杂物,且改质后的TiN夹杂分布较为均匀。稀土La的加入可有效改质钢中TiN夹杂物形貌及尺寸,使得钢中TiN夹杂物由大尺寸棱角尖锐的不规则形状转变为小尺寸夹杂物,此时,钢中含Al_(2)O_(3)-TiN复合相夹杂物被改质为LaAlO3-TiN复合相夹杂物,钢中含TiN夹杂物平均尺寸由4.825μm降至2.846μm。
关键词
齿轮钢
夹杂物
稀土La
形核核心
改质
Keywords
gear steel
inclusions
rare earth La element
nucleation core
modification
分类号
TF762 [冶金工程—钢铁冶金]
下载PDF
职称材料
题名
稀土铈对20CrMnTi钢中TiN相析出热力学计算及分析
被引量:
4
2
作者
王健
彭军
张芳
彭继华
刘爽
安胜利
机构
内蒙古科技大学
材料与冶金学院
内蒙古
自治区先进陶瓷材料与器件
重点
实验室
(
内蒙古科技大学
)
教育部
轻
稀土
资源
绿色
提取与
高效
利用
重点
实验室
(
内蒙古科技大学
)
内蒙古科技大学
稀土
产业学院
出处
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期66-73,84,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52264044)
内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2022L HMS05009,2022MS05017)。
文摘
TiN夹杂物尺寸和形貌对20CrMnTi齿轮钢产品质量、服役性能均有影响,控制TiN析出尺寸及形貌是提高20CrMnTi钢服役稳定性的关键。利用计算及试验等方法,对添加稀土铈元素前后20CrMnTi钢中TiN夹杂形核行为进行了研究。并对钢中夹杂物形貌、种类、尺寸等进行了表征及统计分析;研究了稀土铈对20CrMnTi钢中TiN夹杂物改质的行为机理。结果表明,热力学计算TiN析出温度为1744 K。温度为1873 K时,钢液中无法析出TiN等夹杂物,即TiN只能在钢液凝固过程中析出长大。当钢中钛质量分数大于0.03%时,Ti-N平衡趋于平缓,温度对其析出影响相对较小,并且20CrMnTi钢中析出的TiN易富集长大形成大尺寸含钛夹杂物。加入稀土铈元素后,钢中会形成Ti、O、Ce、Al、N等元素富集的复合相,该复合相棱角收缩,外形为球形或者椭球形状,较TiN、Al_(2)O_(3)-TiN夹杂物尺寸更小。经相鉴定分析可知,该复合相为钢中稀土铈与Al_(2)O_(3)反应生成的CeAlO_(3),可作为TiN夹杂物的形核核心,形成椭球型的CeAlO_(3)-TiN复合夹杂物,进而达到改质含钛夹杂物的目的。铈元素加入后,钢中含TiN夹杂物总面积并没有减小,但形成了更为细小的含TiN复合相CeAlO_(3)-TiN。因形成尺寸更小的复合夹杂物CeAlO_(3)-TiN,使钢中尺寸大于5μm夹杂物占比降低了17.2%,细化了钢中含TiN夹杂物,有效减小了钢中TiN夹杂物尺寸,从形貌和尺寸上,达到改质钢中TiN的效果。
关键词
齿轮钢
稀土铈
微合金化
夹杂物
形核核心
Keywords
gear steel
rare earth Ce
microalloying
inclusions
nucleation core
分类号
TG142.1 [金属学及工艺—金属材料]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物改质影响研究
汤浩
刘爽
刘丽霞
彭军
王亚明
王桂林
《炼钢》
北大核心
2025
0
下载PDF
职称材料
2
稀土铈对20CrMnTi钢中TiN相析出热力学计算及分析
王健
彭军
张芳
彭继华
刘爽
安胜利
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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