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堆焊耐磨钢板弹性常数以及腐蚀稳定性的分析

编辑: 发布于:2017/12/26 23:12:11 点击量:

堆焊耐磨钢板弹性常数以及腐蚀稳定性的分析

Ti、Cr和Al的添加改变了堆焊耐磨钢板合金的弹性常数,从而改变了其点阵位移势(UP-N)。采用表面能(γs)与点阵位移势(UP-N)之比可预测合金的室温断裂韧性。Ti的添加降低了点阵位移势、提高了位错的移动能力,从而提高了堆焊耐磨钢板合金的室温断裂韧性;而Cr和Al的作用与Ti相反。简要先容了K.S.Chan等建立的室温断裂韧性计算模型,同时先容了合金化元素Ti、Mo、Hf和B等对铌硅化物基合金室温断裂韧性的影响。其中Ti、Hf和B的添加能提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性。

Ca、Sr的加入能够提高堆焊耐磨钢板合金的自腐蚀电位,改善腐蚀稳定性。AS21-0.25Ca合金的自腐蚀电位比AS21合金提高了约0.014V, AS21-0.25Ca-0.1Sr合金的自腐蚀电位也比AS21合金相提高了0.002V。

Ca对Mg2Si相的变质机理为:在合金液的冷却过程中,Ca与Si首先形成熔点较高的金属间化合物CaSi2,在熔体中形成大量细小、弥散分布的颗粒,随着温度的降低,这些弥散分布的颗粒成为Mg2Si异质形核的核心,从而在凝固过程中形成大量细小的块状Mg2Si相。Sr对Mg2Si相的变质和细化机理为:一方面Sr容易富集在Mg2Si相的生长界面前沿,机械地阻碍了Mg、Si原子的扩散,使Mg2Si相的生长受到限制;另方面Sr增大了固液界面前沿的过冷度,使得凝固过程中Mg2Si相形核率增加。

通过选取不同的时效处理参数对合金进行热处理,分析处理后的堆焊耐磨钢板的组织和性能,。并利用光学显微镜和电子显微镜观察堆焊耐磨钢板合金样品的组织形貌,发现时效过程中,随时效时间的增加合金中第二相的析出体积随之增加。随时效进行而明显粗化。对其进行XRD相分析后,可以得到同一成分的合金在不同凝固条件下,Cr相的含量随着凝固速度的提高而降低的结论。结合实验结果,研究时效过程中的强化机理和导电机理,并根据相变动力学Avrami经验方程,建立出合金在时效过程中的动力学方程和导电性与时效时间的关系表达式。


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