中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

鋼中存在尺寸較大的殘余夾雜物對(duì)力學(xué)性能有不利影響。為了解決這一問題，上個(gè)世紀(jì)提出了氧化冶金理論(即細(xì)小和分散的夾雜作為非均質(zhì)形核點(diǎn))。氧化冶金在鋼中有兩個(gè)主要作用：一是利用夾雜物作為形核質(zhì)點(diǎn)，生成許多晶內(nèi)針狀鐵素體(IAFs)；另一個(gè)是抑制奧氏體晶粒的生長，晶粒被細(xì)化，提高鋼的韌性和強(qiáng)度。外加法是新一代的氧化物冶金技術(shù)，是改善性能的有效方法。不同元素組成的納米顆粒(NPs)能夠有效地抑制奧氏體晶界的遷移，形成細(xì)小晶粒，提高在熱影響區(qū)(HAZ)的韌性和焊接性能。IAFs傾向于在含Ti或Mg的夾雜物(如MgO和TiOx)的界面形核。含鎂夾雜物由于其誘導(dǎo)AF的特殊特性，近年來引起了人們的廣泛關(guān)注。已有報(bào)道表明改性顆粒對(duì)夾雜物的彌散和顯微組織的細(xì)化有顯著影響，然而大部分用真空感應(yīng)或管狀爐制備的樣品都是在室溫下觀察的。而對(duì)加入NPs后AF形核和生長的原位實(shí)驗(yàn)研究較少，缺乏對(duì)相變過程中顆粒對(duì)組織演變影響的實(shí)時(shí)觀察。

北京科技大學(xué)等單位的研究人員探討了不同冷卻條件下含表面改性MgO粒子鋼的組織演變和針狀鐵素體（AF）的形成。研究了冷卻過程中的相變和AF動(dòng)力學(xué)。利用平面錯(cuò)配理論和夾雜物與奧氏體膨脹系數(shù)的差異，建立了夾雜物與AF動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。相關(guān)論文以題為“Microstructure evolution and acicular ferrite nucleation in inclusion-engineered steel with modified MgO@C nanoparticle addition”發(fā)表在Journal of Materials Science & Technology。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.02.033

為了保證NPs在鋼液中分散均勻，在煉鋼工藝中引入了NPs的表面處理，以實(shí)現(xiàn)NPs的優(yōu)良性能。通過兩步法制備了MgO@C NPs納米粒子。將由鹽酸多巴胺(150mg)和靶NPs(150mg)組成的混合物倒入磷酸鹽緩沖液(pH7.0，0.1M)中。電磁攪拌1h，再向溶液中加入85 mg過硫酸銨(AP)，攪拌1h。通過離心和干燥收集顆粒。獲得的顆粒在氮?dú)庵徐褵?50℃×3h。表面改性后的NPs與原始NPs相比出現(xiàn)了粗糙的膜層。改性納米顆粒的平均粒徑增加了10 nm。表面改性的NPs表現(xiàn)出良好的分散性和潤濕性，在鋼水中的接觸角更小。

研究發(fā)現(xiàn)與空冷相比，水淬時(shí)夾雜物的平均尺寸較小，數(shù)量較多。加入NP后，通過SEM-EDS測量和FactSage熱力學(xué)軟件計(jì)算，發(fā)現(xiàn)夾雜物為MgAl2O4尖晶石和不規(guī)則TiN夾雜物。冷卻速度對(duì)組織的類型和比例也有影響。隨著冷卻速率的加快，鐵素體的數(shù)量減少，導(dǎo)致貝氏體的形成。較高的冷卻速率為γ-α相變過程中鐵素體的形成提供了較大的過冷度。因此，當(dāng)NP含量為0.03%時(shí)，鋼產(chǎn)生了AF和晶界鐵素體，較細(xì)的AF成為主要組織。

圖1 原始和表面改性NPs的XRD結(jié)果、NP尺寸分布和NP表面處理工藝示意圖

圖2 原始鋼在水淬和空冷條件下的典型夾雜形 

圖3 水淬和空冷鋼中夾雜物的形貌及元素分布

圖4 鋼的微觀組織。(a)原始狀態(tài)空冷; (c) 0.01%NP空冷; (e) 0.03% NP空冷; (b) 原始狀態(tài)水淬; (d) 0.01%NP水淬; (f) 0.03% NP水淬 

圖5 保溫過程中晶界運(yùn)動(dòng)的原位觀察

本文研究了合金的微觀組織演變和晶粒細(xì)化機(jī)理，觀察了不同冷卻條件下表面改性MgO鋼錠中AF的形成。采用表面改性的NPs作為夾雜物改性劑，在抑制奧氏體晶粒生長的同時(shí)，充當(dāng)鋼液中AF的非均形核質(zhì)點(diǎn)。單一的Al2O3夾雜物不能誘導(dǎo)AF形核，而改性和細(xì)化的MgAl2O4尖晶石對(duì)AF的形成有積極作用。觀察發(fā)現(xiàn)彌散的TiN夾雜物位于晶界上，有效地抑制了晶界的遷移。本文闡明了夾雜物對(duì)鋼材組織性能的影響，為鋼材設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。