A terra rara pò migliurà in modu efficace a durezza di l'acciau fundutu

Cum'è tutti sapemu, aghjunghje una quantità adatta di elementi di terra rara à i materiali in acciaio avrà un impattu significativu nantu à a struttura è e prestazioni di u materiale. Di solitu l'elementi di a terra rara in l'azzaru sò aghjuntu in 0.05% ~ 0.20%. Perchè u raportu di i raghji atomichi di a terra rara à u ferru supera di tantu u 15%, è a differenza in l'elettregegatività trà a terra rara è u ferru hè assai grande, ùn sò micca favurevuli à a furmazione di suluzione solida, dunque a solubilità di a terra rara in acciaiu hè assai bassu. A maiò parte di l'elementi di terre rare in acciaio esistenu in forma di cumposti di terre rare, principalmente ossidi di terre rare è sulfidi di terre rare.

Xi'an Aeronautical Vocational and Technical College hà realizatu ricerche nantu à l'effettu di aghjunghje elementi di terra rara per ghjittà l'acciaiu nantu à a so struttura è prestazioni. Usavanu l'acciaiu fundutu ZG35CrMnSi cum'è materiale di prova, è l'additivu di a terra rara adupratu era terra rara mista. Cunsidendu chì u materiale di prova cuntene una certa quantità di zolfu È a perdita quandu si aghjunghjenu elementi di terra rara, a gamma di aghjunte di terre rare hè 0.23% ~ 0.38%, questa aghjunta si riferisce à a quantità totale di terre rare aghjunta à l'acciau fusu durante a fusione. Paragunà a struttura è e prestazioni di i dui inseme di campioni cù è senza elementi di terra rara. U casting in acciaio hè fundutu in un fornu à induzione di frequenza intermedia, è u casting hè preparatu da u casting d'investimentu. Dopu u pezzu di prova hè riscaldatu à 900 ° C + 670 ° C per u raffreddamentu di l'aria, è poi riscaldatu à 890 ° C per spegne in oliu; dopu 570 ~ 630 ° C focu.

I risultati di i testi comparativi mostranu chì a terra rara hà pocu effetti nantu à a forza di l'acciau fundutu, ma hà un effettu significativu nantu à a durezza di l'acciaiu fundutu. A durezza di l'impattu hè aumentata di 43%, è u ritmu di allungamentu hè aumentatu di 13.3%. L'ispezione di microstrutture mostra chì u sorbitu temperatu di a struttura in acciaio fusu senza elementi di terra rara hè relativamente grossu, è a so dimensione di granu hè di circa 5; frà elle, i grumi grigi sò inclusioni MnS, chì ùn sò micca distribuite nantu à tutta a superficia ispezionata. In generale, a morfologia di MnS hè principalmente angulare. A struttura campionaria di l'acciaiu funditu cù elementi di terra rara hè un sorbitu temperatu uniforme è finu, è a dimensione di u granu hè di circa 8-9. Mostra chì a struttura di l'acciau fundutu pò esse raffinata dopu avè aghjuntu elementi di terra rara.

Inoltre, dopu avè aghjuntu elementi di terra rara, l'effettu di desulfurizazione di l'acciau ùn hè micca evidente, ma hà una influenza più grande nantu à a morfologia di MnS. Quandu l'elementi di a terra rara ùn sò micca aghjunti, u MnS in l'acciau hè in forma di strisce o blocchi cù bordi è anguli; dopu avè aghjustatu l'elementi di a terra rara, u sulfuru hè apprussimatamente sfericu, è a distribuzione hè relativamente spargugliata in quantu à u campionu senza l'elementi di a terra rara, ma solu in uni pochi di lochi Pudete vede strisce o bluccà l'inclusioni di sulfuri. Nantu à a frattura di u campionu senza elementi di terra rara, MnS hè cuncintratu è dendriticu. A frattura di l'area d'inclusione MnS hè principalmente frattura intergranulare, è e crepe secondarie intergranulari ponu esse viste lucalmente.

In i campioni cù elementi di terra rara, a frattura hè una frattura transgranulare duttile. Ancu in a zona induve sò cuncentrati i sulfidi, u metallu matriciale hè sempre una frattura transgranulare duttile. L'acciaiu fundutu aghjuntu cù elementi di terre rare elimina i sulfidi dendritici è li cambia in verghe sferiche o non angulari è sulfidi massivi di terre rare, chì hè beneficu per u miglioramentu di a durezza.

I studii anu signalatu chì u principiu di raffinamentu di l'elementi di a terra rara pò esse dovutu à e ragioni seguenti:

(1) Sulfidi è inclusioni d'ossidi furmati aghjunghjendu elementi di terra rara à l'acciau ponu diventà nuclei cristallini non spontani d'acciaiu, chì ponu raffinà i cristalli equiaxati è accurtà e regioni cristalline colonne.

(2) A solubilità di l'elementi di a terra rara in a fase solida hè assai chjuca. Una volta chì l'azzaru fusu hè solidificatu, e terre rare sò arricchite in a fase liquida in fronte di i cristalli crescenti, impedendu à i cristalli di cresce, rendendu cusì i grani raffinati.

(3) L'elementi di a terra rara tendenu à accumulassi in i limiti di u granu, riduce a tensione interfacciale di a lega, è riduce a forza motrice per a crescita di u granu, inibendu cusì a crescita di i grani d'austenite. Currispundendu, a martensita sfocata furmata da a tempra hè ancu più chjuca. .

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