稀土變質劑對高錳鋼的變質作用
作者:ahprk 添加時間:2020-10-09 14:39:01
在高錳鋼的變質處理,稀土變質劑對高錳鋼的作用是不可忽視的。其主要的作用就是抑制碳化物的生長。稀土元素原子半徑大,溶入高錳鋼后主要存在于晶界空穴等缺陷中,所以稀土原子大多數(shù)以吸附的形式存在于晶界,降低晶界的界面能,使碳化物在晶界形核困難。稀土元素在晶界傻瓜富集,填充了晶界空穴等缺陷,阻礙原子借晶界空穴進行躍遷式擴散,阻礙碳化物沿晶界長大。其次稀土加入后能減少鑄態(tài)晶界碳化物的數(shù)量,抑制碳化物在晶界形成連續(xù)網(wǎng)狀,減少并消除針片狀碳化物在晶內出現(xiàn)。
稀土元素外層電子排列的特點是5d層電子嚴重不飽和,稀土元素是強烈碳化物形成元素,他和碳之間能形成特殊的碳化物,并且該碳化物熔點高于2000℃。這些碳化物一次結晶時就彌散于晶內,當系統(tǒng)溫度降至奧氏體中開始析出碳化物時(960℃),成為碳化物析出的結晶核心,增加了高錳鋼奧氏體晶內彌散析出碳化物的數(shù)量。
稀土元素加入還能改良高錳鋼的鑄造性能,它表現(xiàn)在提高高錳鋼鋼液的流動性上,降低鑄造應力、增加抗熱裂性能。稀土加入能防止熱裂。高錳鋼熱裂主要是MnO在晶界偏聚,降低了晶界的高溫強度和塑性。鑄件在收縮受阻的情況下,當晶界強度低于該溫度下的鑄造應力,又不能以形變(塑性)來松 弛鑄造應力時,則裂紋源在晶界形成,并沿晶界擴展,形成沿晶斷裂的熱裂紋。稀土的加入一般是采用在包中沖入,它的強氧能力能防止?jié)沧r的二次氧化,減少MnO在晶界的數(shù)量,防止熱裂紋的產生。
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