【摘要】： 中國(guó)大量貨物的運(yùn)輸都是通過(guò)鐵路進(jìn)行的。重軌鋼是鐵路上的重要物資,其性能的好壞將直接影響運(yùn)輸?shù)陌踩�。重軌�?其特點(diǎn)是含碳量高,合金元素多,對(duì)耐磨性、屈服強(qiáng)度要求高。稀土鋼軌(BNbRE)是包鋼利用稀土資源優(yōu)勢(shì),采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù),在鐵道科學(xué)院等有關(guān)部門協(xié)助下研發(fā)的新產(chǎn)品,曾通過(guò)鐵道部和原冶金部組織的技術(shù)鑒定。目前,該產(chǎn)品是我國(guó)重載、提速主要用軌之一。作為軌道結(jié)構(gòu)中最重要的部件,鋼軌需要長(zhǎng)期承受較大的沖擊型交變載荷,磨損和疲勞破壞是鋼軌主要的失效形式。同時(shí),在列車運(yùn)行中一旦發(fā)生鋼軌脆斷,其后果非常嚴(yán)重,因此對(duì)于鋼軌來(lái)說(shuō),在保證強(qiáng)度,提高耐磨性和抗疲勞性能的同時(shí),還必須保證鋼軌具有較好的韌性和塑性。研究稀土在重軌鋼的作用,對(duì)于促進(jìn)鋼軌的韌性和塑性提高,具有重要意義。 本文采用金相顯微鏡、x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、顯微硬度計(jì)、透射電鏡,萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)等檢測(cè)儀器,對(duì)于加稀土的含磷鐵試樣,發(fā)現(xiàn)在純鐵中,稀土元素鈰與磷的聚集物容易富集在晶界上。同時(shí)研究了稀土元素La,Ce對(duì)重軌鋼微觀組織和力學(xué)性能的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)與分析,發(fā)現(xiàn)鋼中加入稀土金屬鈰時(shí),鈰與磷元素共同偏聚在夾雜物內(nèi),稀土元素鈰與磷的夾雜物通過(guò)改變珠光體的顆粒大小與片間距來(lái)影響鋼的力學(xué)性能,總體上隨著稀土鈰與磷元素含量增大,鋼的力學(xué)性能下降。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG142.13
【圖文】：

(a)RE0.005% (b)RE0.01% (c)RE0.04%圖 1.1 稀土對(duì)鋼中夾雜物的球化作用[19]熱塑性熱塑性的作用在不銹鋼、高速鋼等高合金鋼中較為突出。在 成 熟 ， 亦 在 一 些 高 合 金 鋼 中 應(yīng) 用 。 在 1Cr17Ni13T3Cu3Si2Nb 中加入稀土，改善了這些鋼的熱塑性。熱塑性的改界上硫的偏析及其與晶界上的低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的作用。稀土的原因是由于稀土細(xì)化了晶粒，使組織致密化[18]。淬火開(kāi)裂傾向稀土提高熱塑性的相同�，F(xiàn)已在高碳工具鋼中得到應(yīng)用�；鼗鸫嘈粤枯^高（0.2～0.3%以上）的條件下稀土可以減弱鋼的回火n2 鋼[20]中加入鈰，經(jīng)淬火-回火并在 460～540℃脆化處理后發(fā)磷在晶界上的共偏聚量。

直到稀土金屬完全熔化，精煉期保持在10-15分鐘，保溫過(guò)程中攪拌一次。升溫程序如圖2.2所示：圖2.2 冶煉工藝圖4.試樣制作鋼樣制作是本次實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[37]。做出的鋼樣質(zhì)量，將直接影響金相顯微鏡和掃描電鏡(SEM)的圖片效果。其制作過(guò)程大致如下：(1) 試樣切割；使用電火花切割機(jī)與金相切割機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行切割，切割后試樣大小為5×5×10mm3。(2) 粗磨與細(xì)磨；切割后的鋼樣表面很粗糙，選取一個(gè)磨面在120#砂紙上進(jìn)行粗磨，得到一個(gè)較平整的平面。在磨制的過(guò)程中，通過(guò)邊磨制邊觀察，使平面上的劃痕為同一個(gè)方向上的。粗磨后的鋼樣表面遺留下了深而粗的磨痕，再經(jīng)過(guò)280#、400#、600#、800#、1000#砂紙的逐次細(xì)磨，每一次都力求消除?

2.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)取樣方法、稀土加入方法及實(shí)驗(yàn)基本步驟同2.1.3。由于稀土鑭處理純鐵實(shí)驗(yàn)與稀土鈰處理純鐵實(shí)驗(yàn)溫度不同，升溫程序有所差異，本實(shí)驗(yàn)升溫程序如圖2.3所示：圖2.3 冶煉工藝圖2.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果取3g試樣，使用varian725-ES等離子光譜分析儀分析稀土與磷成分（該精度為萬(wàn)分之一），得到稀土及磷含量如下表2.6所示。表2.6 加Ce純鐵取樣分析表試樣 稀土含量.%g 磷含量.%g加Ce試樣 0.082 0.14由此計(jì)算稀土收得率為：аCe=0.082%/0.15%=54.67%2.3 稀土金屬與磷在純鐵中的聚集狀態(tài)2.3.1 稀土金屬鑭與磷反應(yīng)熱力學(xué)假定La和P在純鐵液中反應(yīng)式為：[La]+[P]=LaP，反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由能0LaPΔG可通過(guò)對(duì)如下反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由能的求解而獲得：s s sLa + P = LaP,01ΔG ; （式2.1）sLa =LLa ,02ΔG ; （式2.2）LLa =[La],03ΔG ; (式2.3)2(1/ 2)s gP = P,04ΔG ; (式2

【參考文獻(xiàn)】

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1 袁澤喜,李景慧,馮松筠,吳承建;鈰在鋼中的晶界偏聚行為與高溫回火脆性[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1982年S1期

2 秦秀娟,邵光杰,劉建華;稀土變質(zhì)及熱處理對(duì)低鉻半鋼力學(xué)性能的影響[J];金屬熱處理;2001年06期

3 杜挺;稀土元素在鐵基溶液中的熱力學(xué)[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);1994年03期

4 王龍妹;稀土元素在新一代高強(qiáng)韌鋼中的作用和應(yīng)用前景[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2004年01期

5 于寧,李慧莉,孫振巖,戢景文,任新建,王龍妹;鋼包加入、殘留痕量稀土對(duì)U71Mn鋼重軌組織和性能的影響[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2005年01期

6 趙愛(ài)軍,張建勇,曹暉;鋼軌的質(zhì)量要求與包鋼鋼軌生產(chǎn)的質(zhì)量控制措施[J];冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2002年02期

7 劉興博,董建新,謝錫善;雜質(zhì)元素磷、硫在特殊鋼中的作用[J];特殊鋼;1998年03期

8 熊衛(wèi)東,周清躍;鋼軌鋼的純凈性與高純凈鋼軌的發(fā)展[J];中國(guó)鐵道科學(xué);2000年04期

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1 余其紅;鋼水及其鑄坯非金屬夾雜研究[D];武漢科技大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2788684