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Fe/Al/C、Fe/Al/Cu三元内电解处理亚甲基蓝染料废水 被引量：3
1
作者 潘霏 汤传武 +1 位作者 刘立恒 张学洪 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期37-40,共4页
采用Fe/Al/C和Fe/Al/Cu三元内电解体系处理亚甲基蓝废水,探讨了Fe/Al/C填料质量比、Fe/Al/Cu填料质量比、填料投加量、废水初始pH、反应时间和反应温度对COD去除率的影响。通过单因素分析和正交实验优化了两种内电解的工艺条件。结果表... 采用Fe/Al/C和Fe/Al/Cu三元内电解体系处理亚甲基蓝废水,探讨了Fe/Al/C填料质量比、Fe/Al/Cu填料质量比、填料投加量、废水初始pH、反应时间和反应温度对COD去除率的影响。通过单因素分析和正交实验优化了两种内电解的工艺条件。结果表明,Fe/Al/C和Fe/Al/Cu三元体系的优化工艺条件:Fe/Al/C填料质量比为1∶0.2∶1,填料投加量为13.2 g/L,初始pH为7.0,反应时间为48 h,反应温度为25℃;Fe/Al/Cu填料质量比为4∶0.5∶5,填料投加量为15.2 g/L,溶液pH为5.0,反应时间为28 h,反应温度为20℃。在此条件下,出水COD均小于20 mg/L,COD去除率均达到90%以上。 展开更多
关键词 三元内电解体系 fe/al/c fe/al/cu 亚甲基蓝
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Fe/Al/C多元微电解-H_(2)O_(2)工艺处理农药生产废水 被引量：2
2
作者 杨瑞洪 钱蕊 雍达明 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期91-95,共5页
采用Fe/Al/C多元微电解-H_(2)O_(2)工艺处理农药生产废水。通过间歇实验考察了该工艺的运行参数,结果显示在初始p H值为4、Na_(2)SO_(4)投加量为0.03 mol/L、H_(2)O_(2)投加量为1.5 m L/L和反应时间为80 min的条件下对农药生产废水的处... 采用Fe/Al/C多元微电解-H_(2)O_(2)工艺处理农药生产废水。通过间歇实验考察了该工艺的运行参数,结果显示在初始p H值为4、Na_(2)SO_(4)投加量为0.03 mol/L、H_(2)O_(2)投加量为1.5 m L/L和反应时间为80 min的条件下对农药生产废水的处理效果最佳。在连续运行条件下,该工艺对农药生产废水中COD的平均去除率为88.5%,平均生物毒性削减率为63.7%,B/C值由0.126提高到0.341。Fe/Al/C多元微电解-H_(2)O_(2)工艺降解农药生产废水的过程符合一级动力学反应,速率常数k_(COD)=0.018 8min^(-1),相关系数R^(2)=0.989 8。农药生产废水经过Fe/Al/C多元微电解-H_(2)O_(2)工艺处理后,有机物各基团的UV-Vis光谱强度都得到了显著削减,即有机物被有效降解。 展开更多
关键词 农药生产废水 fe/al/c微电解 双氧水 反应动力学
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Al元素含量对Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢组织性能的影响
3
作者 史津铭 李激光 +3 位作者 庞启航 李维娟 戚桓 张俊凯 《轧钢》 北大核心 2025年第4期20-26,共7页
海洋工程装备在严苛的服役环境(高盐、高湿、冲击载荷等)下面临轻量化与高强韧协同设计的挑战,传统海洋平台用钢难以兼顾轻量化与力学性能的需求,而Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢因其低密度(较传统钢减轻10%~20%)、高强度和良好的焊接性能,成... 海洋工程装备在严苛的服役环境(高盐、高湿、冲击载荷等)下面临轻量化与高强韧协同设计的挑战,传统海洋平台用钢难以兼顾轻量化与力学性能的需求,而Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢因其低密度(较传统钢减轻10%~20%)、高强度和良好的焊接性能,成为极具潜力的替代材料。目前在“轧制+固溶处理”工艺下,Al元素含量合理设计是Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢性能提升的重要手段。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散衍射技术(EBSD)等表征手段,分析了阶段制备工艺轧制+固溶处理条件下Al元素含量对Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢组织性能的影响。结果表明:Al元素质量分数分别为5%、8%、12%时,实验钢经轧制处理后,其显微组织由奥氏体和铁素体组成,随着Al元素含量的增加,奥氏体形态由等轴状向针状转变,大角度晶界比例由57%提高至89%。Al元素质量分数为8%的轧态实验钢表现出最优强度-塑性匹配,抗拉强度为747 MPa,伸长率为28.3%;经1000℃固溶处理后,其综合性能进一步提升,抗拉强度为701 MPa,屈服强度为612 MPa,伸长率为38.3%,断口呈韧性断裂特征。通过Al元素含量优化与工艺调控,实现了Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢双相组织的精准设计,为海洋工程用钢开发提供了理论依据。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c系轻质高强钢 固溶处理 al元素含量 力学性能 显微组织 海洋工程用钢 轻量化
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中锰Fe-Mn-Al-C钢强化机制研究进展与Q&P处理应用展望 被引量：1
4
作者 马涛 霍力图 +2 位作者 董鑫平 张宏博 李运刚 《中国冶金》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统... 轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统介绍了中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢的强化机制,总结了不同热处理工艺条件对中锰低密度钢力学性能和变形过程中残余奥氏体稳定性的影响和作用机理。结合研究现状指出目前中锰低密度钢力学性能较传统汽车用钢仍有差距,尚难满足整车应用需求。聚焦发展历史和研究现状归纳了淬火-配分工艺的特点,分析了淬火-配分钢的强化机制,从加热温度、淬火温度、配分温度、配分时间的角度探讨了影响中锰钢力学性能的因素。基于当前中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢性能提升的需求并结合其元素组成和微观组织形貌特性,指出通过淬火-配分工艺可增加中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢中残余奥氏体体积分数和稳定性,进而实现力学性能提升。未来需要关注的研究方向,一是如何设计合理的Q&P工艺参数避免钢中粗大的κ-碳化物析出,二是需探究中锰低密度钢中κ-碳化物强化与TRIP效应之间是否存在多元强化机制的协同作用,三是查清Q&P处理是否会通过影响原始奥氏体晶粒尺寸大小等进而改变相变过程中马氏体组织的不均匀性,以及不同马氏体亚结构特性对残余奥氏体形核位点和形貌特征的作用规律,以为该工艺在生产中的普及和优化改进提供参考。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c 中锰 淬火-配分 TRIP效应 残余奥氏体 稳定性
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不同叠层Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti材料含硫边界的摩擦磨损性能研究
5
作者 朱敏 白亚平 +2 位作者 何子博 李建平 杨忠 《西安工业大学学报》 2025年第4期640-651,共12页
为了解决气缸盖零部件在苛刻工况下的磨损问题,采用机械合金化与热压烧结相结合的工艺制备不同成分叠层的铁基复合材料,研究不同叠层材料显微组织、密度、硬度、压缩性能及含硫边界润滑下的摩擦磨损性能。制备了基体材料(Fe-25Mn-9Al-8N... 为了解决气缸盖零部件在苛刻工况下的磨损问题,采用机械合金化与热压烧结相结合的工艺制备不同成分叠层的铁基复合材料,研究不同叠层材料显微组织、密度、硬度、压缩性能及含硫边界润滑下的摩擦磨损性能。制备了基体材料(Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti)、具有仿生叠层结构特征的复合材料(Fe+AlN)/Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti、(Al+AlN)/Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti。结果表明:基体材料、加入不同成分叠层的复合材料物相均由奥氏体和B2-NiAl相组成。(Fe+AlN)复合材料、(Al+AlN)复合材料抗压强度分别为2332.65,2589.00 MPa,与基体相比,分别提高了4.8%,16.3%。含硫边界润滑工况下,(Fe+AlN)复合材料、(Al+AlN)复合材料平均摩擦系数分别为0.175,0.076,与基体相比,分别下降了4.4%,58.5%。结合以上,(Al+AlN)复合材料的综合性能最优异。结论可为气缸盖零部件的研发提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 热压烧结 fe-Mn-al-c系合金 叠层复合材料 含硫边界润滑
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Fe-Mn-Al-C低密度钢的研究现状及Nb合金化应用展望 被引量：1
6
作者 霍力图 马涛 +2 位作者 高建新 毕骁 李运刚 《金属热处理》 北大核心 2025年第5期116-123,共8页
系统介绍了Fe-Mn-Al-C钢的种类以及合金元素的作用机制,综述了不同热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢显微结构和力学性能的影响。并结合Nb合金化在钢中的作用研究现状,提出通过添加Nb元素,促进Fe-Mn-Al-C钢中第二相NbC析出,使晶粒细化,来改善Fe-... 系统介绍了Fe-Mn-Al-C钢的种类以及合金元素的作用机制,综述了不同热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢显微结构和力学性能的影响。并结合Nb合金化在钢中的作用研究现状,提出通过添加Nb元素,促进Fe-Mn-Al-C钢中第二相NbC析出,使晶粒细化,来改善Fe-Mn-Al-C钢性能的Nb合金化应用展望。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度钢 Nb合金化 热处理 组织 力学性能
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时效处理对Fe-Mn-Al-C低密度高锰钢低温变形行为的影响
7
作者 牛佳佳 孙磊 +2 位作者 霍光瑞 杨常举 高珍鹏 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第11期150-158,共9页
探索Fe-Mn-Al-C系低密度钢的低温性能和变形行为对扩展其在低温领域的应用具有重要意义。采用扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C低密度高锰钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的晶粒取向均呈随机分... 探索Fe-Mn-Al-C系低密度钢的低温性能和变形行为对扩展其在低温领域的应用具有重要意义。采用扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C低密度高锰钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的晶粒取向均呈随机分布,经-196℃拉伸变形后,绝大部分晶粒取向倾向于<001>//拉伸方向或<111>//拉伸方向;经600或650℃时效12 h后,试验钢在室温和-196℃拉伸时均呈脆性断裂,甚至在弹性变形阶段就发生脆断;经550℃时效0.5 h后,试验钢在-196℃下的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为1591 MPa、1784 MPa和31.4%;试验钢经550℃时效处理的反快速傅里叶变换(IFFT)和选区电子衍射花样中存在较强超点阵衍射,表明存在短程有序的κ-碳化物,使其在低温条件下的塑性变形机制依然以平面滑移为主。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度高锰钢 低温变形 有序相 平面滑移
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激光定向能量沉积制备Fe-Cr-C-Al硬质合金组织与性能研究
8
作者 胡卓涛 吴东升 +4 位作者 张大斌 孙杰 郑小强 黄佳瑜 刘鹏飞 《应用激光》 北大核心 2025年第7期11-21,共11页
采用激光定向能量沉积的方式在316L不锈钢基体上制备Fe-Cr-C-Al硬质合金沉积层。基于实验观测、有限元仿真以及性能试验,系统地研究沉积层元素分布、物相组成和机械性能。结果表明,沉积层中元素分布均匀,Fe、Cr元素沿线扫的波动较大,而C... 采用激光定向能量沉积的方式在316L不锈钢基体上制备Fe-Cr-C-Al硬质合金沉积层。基于实验观测、有限元仿真以及性能试验,系统地研究沉积层元素分布、物相组成和机械性能。结果表明,沉积层中元素分布均匀,Fe、Cr元素沿线扫的波动较大,而C、Al元素较小。沉积层微观组织主要由铁素体基体、晶界残留奥氏体、(Fe,Cr)_(7)C_(3)和(Fe,Cr)_(3)C型碳化物构成。沉积层顶部较高的冷却速率导致晶粒尺寸较小。而底部过渡区由于基体元素的稀释,(Fe,Cr)_(7)C_(3)和碳化物总量减少导致硬度降低。性能测试发现Fe-Cr-C-Al沉积层具有较高的硬度和优异的耐磨性能。 展开更多
关键词 激光定向能量沉积 fe-cr-c-al硬质合金 元素分布 微观组织 耐磨性
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冷轧和退火处理对Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢组织及拉伸变形行为的影响
9
作者 刘焕优 耿一帆 +2 位作者 刘帅 陈林 冯运莉 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期53-58,共6页
对冷轧Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢进行退火处理,测试不同退火温度对试验钢拉伸性能的影响,并利用OM、XRD、EBSD等技术手段对试验钢的微观组织及拉伸变形行为进行研究。结果表明:试验钢经冷轧退火处理后,组织中含有奥氏体和铁素体两相,随... 对冷轧Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢进行退火处理,测试不同退火温度对试验钢拉伸性能的影响,并利用OM、XRD、EBSD等技术手段对试验钢的微观组织及拉伸变形行为进行研究。结果表明:试验钢经冷轧退火处理后,组织中含有奥氏体和铁素体两相,随退火温度升高,奥氏体相含量增加;随退火温度升高试验钢屈服和抗拉强度降低,塑性升高;拉伸变形初期应变主要集中在奥氏体相,随拉伸进一步进行应变向铁素相转移;综合考虑两相比例分数以及Al、Mn元素的偏聚现象,计算得到试验钢800℃退火后奥氏体相的层错能为40.4 mJ/m^(2)。结合EBSD观察结果,奥氏体相的变形机制为位错滑移。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c钢 双相钢 微观组织 应变分布 层错能
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Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物研究进展
10
作者 李昌昊 刘智 +3 位作者 章小峰 杨永 周华生 赵鑫磊 《金属热处理》 北大核心 2025年第1期22-31,共10页
作为新一代汽车用钢,Fe-Mn-Al-C系低密度钢因其强度高、密度低、塑韧性良好等优点,是未来汽车轻量化研究的潜力材料。κ-碳化物会影响钢材的综合力学性能,因此本文详细阐述了Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物特征及形成机理、合金元素... 作为新一代汽车用钢,Fe-Mn-Al-C系低密度钢因其强度高、密度低、塑韧性良好等优点,是未来汽车轻量化研究的潜力材料。κ-碳化物会影响钢材的综合力学性能,因此本文详细阐述了Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物特征及形成机理、合金元素含量差异对κ-碳化物的影响、固溶时效处理对κ-碳化物的影响以及κ-碳化物对强韧化机制的影响,认为应合理控制Fe-Mn-Al-C钢中Al、Mn的质量分数,为κ-碳化物析出提供驱动力,固溶时间以900~1100℃为宜,之后在450~600℃之间进行时效,时效时间以1~2 h为宜,避免在晶界处析出粗大的κ-碳化物恶化材料性能。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度钢 κ-碳化物 合金元素 热处理
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Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢的组织性能及变形机制
11
作者 马若曦 尹宇彬 +3 位作者 邓超 李子瑜 张哲临 丁桦 《金属热处理》 北大核心 2025年第3期183-188,共6页
对Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢进行950℃退火1 h,并对退火后的试验钢进行不同变形量(ε=5%,15%,25%,35%)的拉伸试验。采用金相显微镜、电子背散射衍射、电子通道衬度像以及透射电镜等手段对其组织性能及变形机制进行了研究。结果表明,试验钢经... 对Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢进行950℃退火1 h,并对退火后的试验钢进行不同变形量(ε=5%,15%,25%,35%)的拉伸试验。采用金相显微镜、电子背散射衍射、电子通道衬度像以及透射电镜等手段对其组织性能及变形机制进行了研究。结果表明,试验钢经950℃退火处理后获得了优异的综合力学性能。试验钢的变形过程呈现出典型的平面滑移特征,其塑性变形机制可归结为:位错单/多系滑移→泰勒晶格→显微带。几何必需位错密度的增加能够显著提升材料的应变硬化能力,而显微带的演化和发展能够诱发显微带诱导塑性(Microband induced plasticity,MBIP)效应,两者的共同作用使得试验钢在获得高强度的同时亦具有优异的伸长率。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c轻质钢 微观组织 力学性能 变形机制 显微带诱导塑性 泰勒晶格
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固溶温度对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与性能的影响
12
作者 张皓月 唐正友 +2 位作者 崔峰 张瀚文 王镇轩 《金属热处理》 北大核心 2025年第7期18-23,共6页
采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了固溶温度(900、950、1000和1050℃)对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与力学性能的影响,以及经950℃固溶处理后的试验钢在不同应变量(5%、10%、25%和45%)下的微观组织特征。结果... 采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了固溶温度(900、950、1000和1050℃)对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与力学性能的影响,以及经950℃固溶处理后的试验钢在不同应变量(5%、10%、25%和45%)下的微观组织特征。结果表明,试验钢经固溶处理后的组织为单一奥氏体。随着固溶温度由900℃升至1050℃,奥氏体平均有效晶粒尺寸从39μm增大至135μm,晶界逐渐平直化,且屈服强度和抗拉强度逐渐下降,断裂总延伸率上升。经950℃×30 min固溶处理后的抗拉强度为880 MPa,断裂总延伸率为64%,强塑积达到最大,为56.3 GPa·%。随着拉伸应变量的增加,与位错滑移相关的子结构不断发展,如平行位错段、泰勒晶格、泰勒晶格畴边界和微带。微带交叉实现了强度和延展性的出色结合。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c奥氏体低密度钢 固溶处理 力学性能 显微组织 位错滑移
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中锰Fe-Mn-Al-C钢研究进展及Q&P处理展望
13
作者 徐鹏飞 张宏博 +3 位作者 南玲欣 马涛 高建新 李运刚 《金属热处理》 北大核心 2025年第3期237-243,共7页
Fe-Mn-Al-C系钢因其低密度和优异的力学性能,成为轻质、高强汽车用钢的发展方向。与常规Mn含量超20%的高锰钢相比,中锰轻质钢在成本控制和加工方面优势显著。基于国内外相关研究成果,深入分析并总结了不同合金元素以及析出相对Fe-Mn-Al-... Fe-Mn-Al-C系钢因其低密度和优异的力学性能,成为轻质、高强汽车用钢的发展方向。与常规Mn含量超20%的高锰钢相比,中锰轻质钢在成本控制和加工方面优势显著。基于国内外相关研究成果,深入分析并总结了不同合金元素以及析出相对Fe-Mn-Al-C低密度钢组织性能的影响,以及不同类型低密度钢的强化机制和拉伸性能。此外,结合淬火-配分工艺特点,提出采用淬火-配分工艺对中锰低密度钢进行处理,并对其应用前景作出了展望。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度钢 淬火-配分处理 TRIP效应 强化机制
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Fe-Mn-Al-C系低密度钢疲劳性能的研究现状 被引量：3
14
作者 王军 满廷慧 +2 位作者 周逸浩 韦习成 董瀚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期991-1000,共10页
在双碳战略的践行过程中,汽车轻量化则成为汽车工业发展的重要趋势之一。Fe-Mn-Al-C系低密度钢作为一种新型轻量化材料,因其兼具了低密度和高强塑韧性而受到国内外研究者们的广泛关注。安全性是新型轻量化材料能否应用在汽车车身结构和... 在双碳战略的践行过程中,汽车轻量化则成为汽车工业发展的重要趋势之一。Fe-Mn-Al-C系低密度钢作为一种新型轻量化材料,因其兼具了低密度和高强塑韧性而受到国内外研究者们的广泛关注。安全性是新型轻量化材料能否应用在汽车车身结构和零部件上的另一重要考量,因此,Fe-Mn-Al-C系低密度钢的服役性能才是在实现汽车轻量化车身结构和零部件应用的关键问题。简要介绍了Fe-Mn-Al-C系低密度钢的成分设计和拉伸性能,着重从合金元素、晶粒尺寸、第二相3个影响因素综述了国内外对Fe-Mn-Al-C系低密度钢疲劳性能的研究进展。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c系低密度钢 疲劳性能 合金元素 晶粒尺寸 第二相
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铈对Fe-28Mn-10Al-1C低密度钢中非金属夹杂物的影响 被引量：6
15
作者 周杰 朱航宇 +2 位作者 王蓝卿 潘雨桐 袁文达 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期100-106,共7页
为了研究稀土铈对Fe-28Mn-10Al-1C低密度钢中非金属夹杂物的影响机理,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)及Image J软件对比分析了稀土处理前后夹杂物的形貌、成分、尺寸和数量,并基于热力学计算阐明了稀土铈对夹杂物的改性机理... 为了研究稀土铈对Fe-28Mn-10Al-1C低密度钢中非金属夹杂物的影响机理,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)及Image J软件对比分析了稀土处理前后夹杂物的形貌、成分、尺寸和数量,并基于热力学计算阐明了稀土铈对夹杂物的改性机理。研究结果表明,低密度钢中典型夹杂物为AlN和AlN-MnS复合夹杂物,钢中AlN夹杂物较多,尺寸较大,平均直径为3.64μm;向低密度钢中添加(质量分数)0.0019%铈后,夹杂物以球状AlN-Ce_(2)S_(3)、AlN-Ce_(2)S_(3)-MnS、AlN-MnS复合夹杂物和单一AlN夹杂物为主,整体夹杂物数量最少,夹杂物平均直径及长宽比降低,平均直径为3.08μm;向低密度钢中添加(质量分数)0.013%铈后,夹杂物则以球状Ce_(2)S_(3)、附着态AlN-Ce_(2)S_(3)和单一AlN夹杂物为主,夹杂物数量异常升高,1~4μm夹杂物所占比例较大,平均直径为2.52μm。稀土处理可有效细化夹杂物尺寸并改善大尺寸氮化物和硫化物夹杂的形貌特征,未检测到单一MnS及Al_(2)O_(3)夹杂物。此外,通过FactStage 8.0热力学计算软件分析了稀土铈对Fe-28Mn-10Al-1C低密度钢中AlN、MnS夹杂物影响规律、稀土夹杂物的析出行为及演变过程,计算表明,AlN在冶炼温度下即可形成,MnS倾向于异质形核,生成AlN-MnS复合夹杂物;加入(质量分数)0.0019%铈后,Ce_(2)S_(3)以AlN为核心析出形成AlN-Ce_(2)S_(3),钢中硫含量降低,抑制了MnS的析出;加入(质量分数)0.013%铈后,析出大量小尺寸Ce_(2)S_(3)夹杂物。 展开更多
关键词 非金属夹杂物 低密度钢 稀土处理 热力学计算 fe-Mn-al-c
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Fe-Mn-Al-C低密度钢中AlN夹杂物的聚集与吞噬行为 被引量：4
16
作者 曹磊 郭宇航 +2 位作者 王国承 魏建峰 鹿超超 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期92-99,116,共9页
Fe-Mn-Al-C低密度钢中聚集长大的AlN夹杂物对钢质量有严重影响。通过高温共聚焦激光扫描显微镜结合场发射扫描电子显微镜对Fe-Mn-Al-C低密度钢液态及凝固过程中AlN夹杂物演变行为进行原位观察。发现AlN夹杂物在液态钢中发生聚集现象,形... Fe-Mn-Al-C低密度钢中聚集长大的AlN夹杂物对钢质量有严重影响。通过高温共聚焦激光扫描显微镜结合场发射扫描电子显微镜对Fe-Mn-Al-C低密度钢液态及凝固过程中AlN夹杂物演变行为进行原位观察。发现AlN夹杂物在液态钢中发生聚集现象,形成尺寸较大的多颗粒聚集型AlN夹杂物;在随后的降温凝固过程中聚集型AlN夹杂向液-固界面靠近并被液-固界面前沿推动;随着液相量的减少,聚集型AlN夹杂物最终被固相吞噬。为了明晰聚集机理,由于观察的大部分单颗粒AlN半径为1~10μm,通过受力分析计算了钢液中半径为1~10μm的AlN夹杂物的黏性阻力和夹杂物之间的腔桥力大小。发现腔桥力远大于黏性阻力,腔桥力是导致AlN夹杂物聚集的主要作用力。基于腔桥力理论进一步分析了腔桥形成的总自由能变化,以2个半径均为8μm的单颗粒AlN夹杂物为例,计算了腔桥形成的总自由能变化,发现2个AlN夹杂物之间形成稳定腔桥的临界距离dc为1.5μm;当2个AlN夹杂物之间的距离d大于dc时,AlN夹杂聚集过程的总自由能变化大于0,不会形成稳定腔桥;当d小于dc时,聚集过程的总自由能变化小于0,AlN夹杂物之间可以形成稳定的腔桥从而发生聚集。试验观察和液-固界面处夹杂物受力平衡计算发现,范德瓦尔斯力对凝固过程中的AlN夹杂物运动起到关键的作用。AlN夹杂物先被液-固界面前沿推动,随着温度降低和液相量减少,AlN夹杂物最终被固相捕捉并吞噬。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度钢 alN夹杂物 聚集 腔桥 自由能变化 临界距离
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Fe-Mn-Al-C轻质高强钢析出相研究进展 被引量：2
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作者 王岩 郑浩 +3 位作者 魏瑛康 王建勇 张亮亮 刘世锋 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期407-423,共17页
Fe-Mn-Al-C轻质钢具有低密度和优良的力学性能,在交通运输、能源化工和航空航天领域有广阔的应用前景。该系列钢种包含多种析出相如:κ-碳化物((Fe,Mn)_(3)AlC)、β-Mn、B2(FeAl)和DO_(3)(Fe_(3)Al)等,这些析出相直接决定了其综合性能... Fe-Mn-Al-C轻质钢具有低密度和优良的力学性能,在交通运输、能源化工和航空航天领域有广阔的应用前景。该系列钢种包含多种析出相如:κ-碳化物((Fe,Mn)_(3)AlC)、β-Mn、B2(FeAl)和DO_(3)(Fe_(3)Al)等,这些析出相直接决定了其综合性能和服役寿命。综述了Fe-Mn-Al-C轻质钢析出相的种类、析出机制,探讨了合金元素和热处理制度对析出相影响规律,为Fe-Mn-Al-C钢中的析出相调控和强韧化提供指导。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c低密度钢 析出相 κ-碳化物 β-Mn 有序相 强韧化
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Nb对Fe-Mn-Al-C低密度钢显微组织及耐蚀性的影响 被引量：4
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作者 马涛 李佳祺 +3 位作者 徐鹏飞 张宏博 冯汉坤 李运刚 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期127-137,共11页
为探究Nb合金化对Fe-28Mn-10Al-C低密度钢显微组织和耐腐蚀性能的影响规律及作用机理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察了Nb质量分数分别为0、0.3%、0.5%的试验钢微观显微组织和析出相特点;通过电化学极化测... 为探究Nb合金化对Fe-28Mn-10Al-C低密度钢显微组织和耐腐蚀性能的影响规律及作用机理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察了Nb质量分数分别为0、0.3%、0.5%的试验钢微观显微组织和析出相特点;通过电化学极化测试与浸泡腐蚀法研究了Nb含量对试验钢在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响,并观察分析了腐蚀后的形貌特征及元素分布规律。结果表明,Nb合金化后的Fe-28Mn-10Al-C-xNb低密度钢中沿奥氏体晶界析出了fcc-NbC第二相,随着Nb质量分数由0增加至0.5%,试验钢中奥氏体晶粒尺寸由39.49μm减小到13.67μm,腐蚀电流密度由6.17×10^(-6) A/cm^(2)降低到6.31×10^(-7) A/cm^(2);在72 h的腐蚀周期内,腐蚀失重由5.750 mg/mm^(2)降至4.625 mg/mm^(2),表明Nb合金化细化了奥氏体晶粒尺寸,增强了电化学极化过程中试验钢表面稳定性,降低了电化学腐蚀速率,试验钢的耐腐蚀性能得到改善。经浸泡腐蚀后,试验钢表面生成氧化膜,且氧化膜与金属(O/M)界面处以Al氧化物为主;与不含Nb试验钢相比,加Nb试验钢O/M界面Al氧化物的偏聚更为明显,表明Nb能够促进腐蚀过程中试验钢表面Al氧化膜的形成,降低试验钢的腐蚀速率。通过试验研究所获得的数据和结论,可为进一步改善Fe-Mn-Al-C系低密度钢耐腐蚀性能提供理论依据与研究基础。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-c钢 NB 显微组织 析出相 耐腐蚀性 氧化膜
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Fe-C-Mn-Si-Al双相钢两相区加热过程中的奥氏体相变行为研究 被引量：1
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作者 谢钊远 林关强 +1 位作者 王定峰 蓝慧芳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第17期127-130,共4页
采用Dictra软件模拟与实验验证相结合,研究了不同加热条件下铁素体+渗碳体向奥氏体的相变过程,重点分析了渗碳体溶解规律及其对奥氏体相变动力学的影响规律,借助场发射电子探针对不同加热路径下的铁素体及马氏体组织形貌及元素分布进行... 采用Dictra软件模拟与实验验证相结合,研究了不同加热条件下铁素体+渗碳体向奥氏体的相变过程,重点分析了渗碳体溶解规律及其对奥氏体相变动力学的影响规律,借助场发射电子探针对不同加热路径下的铁素体及马氏体组织形貌及元素分布进行观测,使用透射电镜对渗碳体和残余奥氏体进行了表征。结果表明,慢速加热至740℃长时间等温与加热至780℃较短时间等温对比发现,虽然渗碳体刚溶解完全时的奥氏体分数相差不大,但在渗碳体溶解的过程中,奥氏体相变的方式不尽相同。在慢速加热条件下,铁素体晶界处为奥氏体优先形核地点;快速加热条件下,由于形核驱动力提高,铁素体晶粒内部的渗碳体处同样可以形核。740℃等温结合快速加热,获得了马氏体与残余奥氏体的“壳-核”组织结构。 展开更多
关键词 fe-c-Mn-Si-al钢 渗碳体溶解 奥氏体相变 残余奥氏体
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Fe-Mn-Al-Ni-C系低密度钢热变形行为和热加工图的研究
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作者 夏博 王忠军 +2 位作者 吴伟平 庞启航 李维娟 《辽宁科技大学学报》 2024年第5期337-345,394,共10页
采用MMS-200热模拟试验机对Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢在变形温度(T)为1050~1200℃和应变速率(ε̇)为0.01~0.5 s^(-1)的条件下进行热压缩实验。基于真应力-应变曲线,结合Arrhenius双曲正弦本构方程,通过多元线性回归分析获得热激活能... 采用MMS-200热模拟试验机对Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢在变形温度(T)为1050~1200℃和应变速率(ε̇)为0.01~0.5 s^(-1)的条件下进行热压缩实验。基于真应力-应变曲线,结合Arrhenius双曲正弦本构方程,通过多元线性回归分析获得热激活能Q、结构因子A及材料常数n和α对应变的响应规律,建立流变应力(σ)与应变量(ε)、T和ε̇之间的Arrhenius本构模型;建立了输入参数为T、ε̇、ε和输出参数为σ的BP(Back propagation)神经网络本构模型。对比发现:BP神经网络本构模型具有更高的预测精度,平均相对误差仅为4.71%。此外,建立了实验钢的热加工图,发现高应变速率易导致实验钢热变形失稳。结合显微组织动态再结晶程度,确定实验钢适宜热加工区域为:变形温度1120~1150℃和应变速率0.01~0.1 s^(-1)。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-Ni-c低密度钢 热压缩变形 本构模型 热加工图
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