【正文】 最后，祝所有老師和同學(xué)們身體健康，工作順利。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中，給予我很大幫助的霍文霞學(xué)姐，陳濤，房威同學(xué)表示由衷的感謝。計(jì)云萍導(dǎo)師在我的實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)的處理過程中不斷的指導(dǎo)，及時(shí)的指出論文當(dāng)中的缺點(diǎn)與不足，給了我很大的幫助,在此表示由衷的感謝。參 考 文 獻(xiàn)[1] 陳希杰高錳鋼 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 1989 [2] .北京:冶金工業(yè)出版社，2022, 12[3] 朝志強(qiáng)，呂宇鵬，1998[4] 李樹索，陳希杰 .，1998[5] 謝敬佩，李衛(wèi)，: 機(jī)械工業(yè)出版社，2022[6] 超高錳鋼大錘頭的研究和應(yīng)用 .水利電力機(jī)械， 2022[7] 趙四勇，涂小慧，, (4):34[8] 許沂，袁曉光，[9] 魯幼勤，王夏和 .，1999[10] 丁厚福、盧書媛、材料科學(xué)與工程，2022[11] 呂宇鵬，李士同，1998[12] 劉世永，史雅琴，1996[13] 朱瑞福，王世清，(SG)GrT ，1991[14] 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ANSI/ASTM A12878a[15] 法國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) NFA3271 1962[16] 王洪發(fā). , (9)[17] 陳紹春，陳希杰，2022[18] 肖漢杰，王玉瑋 ., 6):15[19] 朱瑞富，朝志強(qiáng)，1997[20] 呂宇鵬，朱瑞富，1998[21] 李樹索，陳希杰 .，1997[22] 章守華，吳承建 .:冶金工業(yè)出版社，1992[23] Joy，G .D.，Nuttingproperties of . Effect of secondphase particles on the .1971[24] 余宗森，褚幼義 .:冶金工業(yè)出版社，1982[25]，2022[26]何力，金志浩，理學(xué)報(bào)，2022[27] , , . Deformation of single crystal hadfield steel by twinning and slip. Acta , 48:13451359致 　 　 謝本畢業(yè)論文指導(dǎo)老師計(jì)云萍導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。 分布于奧氏體基體。第 四 章 結(jié) 論通過對(duì)不同稀土加入量的高錳鋼的鑄態(tài)和水韌態(tài)的組織、夾雜物以及力學(xué)性能的研究，結(jié)論如下：（1）稀土元素加入高錳鋼中后有微合金化作用，能夠細(xì)化晶粒，改變碳化物形態(tài)和分布，使之呈顆粒狀彌散，減少碳化物偏聚，加入稀土含量越高，越明顯。、 不 同 稀 土 加 入 量 高 錳 鋼 斷 口 分 析將斷裂件的斷口經(jīng)除銹清洗后，可見斷口平齊，無(wú)明顯塑性變形，在晶界上，夾雜物阻礙晶粒長(zhǎng)大，破壞了材料的連續(xù)性，為典型的沿晶斷裂。另一方面，變形過程中產(chǎn)生大量 CMn 原子對(duì)，對(duì)位錯(cuò)核心中 C 重新取向并鎖住了位錯(cuò)，導(dǎo)致位錯(cuò)密度的提高，加速了加工硬化能力，是耐磨性大幅度提高。稀土加入能細(xì)化晶粒，促進(jìn)位錯(cuò)密度提高，加快了加工硬化速度，使耐磨性調(diào)高。促使高錳鋼沖擊韌性降低的夾雜主要是MnO。稀土對(duì)沖擊韌性的改善，主要因?yàn)榧?xì)化晶粒和凈化鋼液，改善了非金屬夾雜物的形狀，大小，數(shù)量和分布。樣品編號(hào)C Mn Si 稀土硅鐵加入量（kg/t）σb/MPaδ/%ψ/%a k/J*cm2HB1 497 2562 3 2103 525 2224 5 2055 479 2306 7497 256表 稀土元素含量對(duì)高錳鋼力學(xué)性能的影響稀土加入高錳鋼使高錳鋼的綜合力學(xué)性能提高，其中以屈服強(qiáng)度，沖擊性能提高尤為明顯。一方面，形變生成的孿晶層片呈交織狀分布于奧氏體晶粒內(nèi)分割品粒，實(shí)質(zhì)上起到了亞晶界的作用，在一定程度上起著細(xì)化基體的作用，對(duì)強(qiáng)韌性也有一定的貢獻(xiàn)。在 TWIP 鋼的孿生變形過程中將產(chǎn)生大量的形變孿晶，而且隨變形量增加，形變孿晶越來越多。Grassel 等系統(tǒng)研究了了 FeMnA1Si 系高錳鋼的組織、力學(xué)性能、以及變形機(jī)制，發(fā)現(xiàn) Mn 元素在 15 %～30%之間變化時(shí)，F(xiàn)eM nA1 Si 系高錳鋼呈現(xiàn)出不同的加工硬化特征。材料變形過程中 ,應(yīng)變誘導(dǎo)的馬氏體或?qū)\晶在局部(高應(yīng)變區(qū)或元素偏聚區(qū))形成,阻止了這些區(qū)域內(nèi)位錯(cuò)的進(jìn)一步滑移以及晶格切變,促使其它區(qū)域形成高強(qiáng)馬氏體或?qū)\晶,顯著抑制縮頸產(chǎn)生。材料屈服后強(qiáng)度隨應(yīng)變直線上升,加工硬化明顯,維持較長(zhǎng)段的均勻變形。稀土夾雜物對(duì)高錳鋼具有雙重作用，稀土可以改善夾雜物的形狀和分布，使硫，氧等有害元素聚集，形成夾雜物浮出鋼液或留在鋼中，凈化鋼的基體和晶界；但同時(shí)使夾雜物的數(shù)量增多，尺寸增大，對(duì)高錳鋼造成不利影響。夾雜物的尺寸與稀土元素的聚集量有關(guān)，稀土元素越多，吸附的其他雜質(zhì)元素就越多，稀土元素越少，吸附的其他元素也就越少。這些高熔點(diǎn)化合物在鋼液凝固前已經(jīng)是固態(tài)，所以大大提高了其在鋼的晶粒內(nèi)的分布數(shù)量。稀土可以和 S 形成 R3S4, RS(熔點(diǎn) 19000C )，和 S, O 形成 R2O2S，和 H 形成 RH2，RH 3 型化合物，和 C 形成 RC2, RC, RZC:型碳化物(熔點(diǎn) 20220C 以上)，和鉛、錫、銻等低熔點(diǎn)金屬形成高熔點(diǎn)化合物。鈦脫氧形成 TiO2，并與 SiO2 形成復(fù)合夾雜，鋁是強(qiáng)脫氧劑，生成 Al2O3 或 SiO2 鈦，正方形狀 Si,Al,O 白灰區(qū)域 黑色是鈦，白色是稀土硫化物稀土液滴形成，白色區(qū)域?yàn)橄⊥?，黑色區(qū)域?yàn)殁?，在鋼液凝固過程中形成。對(duì)比1和 2，3和 4，5和 6可以明顯看出水韌態(tài)高錳鋼比鑄態(tài)高錳鋼碳化物少或者沒有，對(duì)比 1 和 2，3 和 4 可以明顯看出水韌態(tài)高錳鋼中稀土偏聚，從 5和 6 我們可以看出稀土加入過量，偏聚嚴(yán)重。對(duì)比 2和 3可以看出看出隨著稀土加入量的增大，晶內(nèi)碳化物明顯增多,其碳化物呈彌散分布于晶粒內(nèi)部,不存在或盡量少的存在于晶界。是因?yàn)殇撝泻秀f、釩等元素，在組織中會(huì)有特殊碳化物，其溶解較困難。1, 2, 3稀土高錳鋼組織中有碳化物分布，這與熱處理有關(guān)。、 不 同 稀 土 加 入 量 、 水 韌 處 理 狀 態(tài) 下 高 錳 鋼 的 組 織 分 析 圖 稀土加入量不同的高錳鋼水韌處理后試樣的光學(xué)顯微組織圖 中為稀土加入量不同的高錳鋼不銹鋼水韌處理后照片，1，2，3，分別是加入稀土硅鐵含量為 %，%，%的水韌態(tài)高錳鋼。珠光體有片狀、粒狀、針狀、類珠光體以及相間沉淀等多種形貌，形形色色，但其本質(zhì)不變。對(duì)比 2和 3可以看出隨著稀土加入量的增大，碳化物數(shù)量急劇增多，晶界與晶內(nèi)都存在碳化物。 圖 稀土加入量不同的高錳鋼鑄態(tài)試樣 500 倍的光學(xué)顯微組織圖 中為稀土加入量不同的高錳鋼鑄態(tài)試樣 500 倍的光學(xué)顯微組織，1，2，3是分別加入稀土硅鐵量為 %，%，%的鑄態(tài)高錳鋼。、 不 同 稀 土 加 入 量 鑄 態(tài) 下 的 高 錳 鋼 的 組 織 分 析 圖 稀土加入量不同的高錳鋼鑄態(tài)試樣 100 倍的光學(xué)顯微組織圖 中為稀土加入量不同的高錳鋼鑄態(tài)照片，稀土高錳鋼的鑄態(tài)組織由奧氏體（基體）和碳化物組成，晶界上存在密集的碳化物，碳化物呈彌散狀；1，2，3是分別加入稀土硅鐵量為 %，%，%的鑄態(tài)高錳鋼。通過對(duì)試樣的拉伸沖擊實(shí)驗(yàn)來確定它們的力學(xué)性能，選出具有最佳性能的樣品從而確定稀土的最佳加入量范圍。、 拉 伸 沖 擊 實(shí) 驗(yàn)通過拉伸沖擊試驗(yàn)可測(cè)材料的彈性、強(qiáng)度、延性、應(yīng)變硬化和韌度等重要的力學(xué)性能指標(biāo)，它是材料的基本力學(xué)性能。為了便于同組織圖中的鐵素體組織的照片進(jìn)行比較，用 ZEISS 蔡司金相顯微鏡，對(duì)每個(gè)試樣拍攝 100 倍、200 倍、500 倍、1000 倍照片各兩張。、 觀 察 組 織 與 照 相采用 Axiovert25 型蔡司（ZEISS）金相顯微鏡，對(duì)試樣進(jìn)行顯微組織的觀察，比較隨著稀土加入量的增大高錳鋼顯微組織的變化，從而分析稀土對(duì)鋼的顯微組織的影響。在機(jī)械拋光機(jī)上進(jìn)行拋光，然后用酒精沖洗；腐蝕液用 4%硝酸酒精。、 金 相 制 作 方 案選擇形狀比較規(guī)格的 10mm10mm5mm 的小試樣用金相砂紙從 120磨制到 800，使其表面光滑并基本無(wú)劃痕，然后進(jìn)行拋光、腐蝕，腐蝕劑采用 4%硝酸酒精，然后放在蔡司顯微鏡下觀察金相并拍照。因此確定本試驗(yàn)確定水韌處理保溫時(shí)間為 。這里主要是考慮了碳化物的充分溶解和奧氏體適宜的晶粒度。錳鋼水韌處理試樣：670℃保溫 2h, 960℃保溫 2h, 1090℃保溫 入水。、 熱 處 理高錳鋼的鑄態(tài)組織中有大量碳化物，其鑄態(tài)的韌性和強(qiáng)度都較低。、 成 分 設(shè) 計(jì)試樣的成分配制是高錳鋼為基體并加入一定量的稀土元素來實(shí)現(xiàn)的。利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡的觀察、分析稀土對(duì)高錳鋼的組織和性能的影響。（5）研究稀土元素 Ce，La 對(duì)高錳鋼力學(xué)性能影響。（3）研究稀土元素 Ce，La 對(duì)高錳鋼顯微組織的作用規(guī)律。 課 題 的 主 要 研 究 內(nèi) 容（1）本實(shí)驗(yàn)在高錳鋼的成份基礎(chǔ)上，加入的稀土元素 Ce 和 La，然后水韌處理、看成份、夾雜物等。歸納起來有：爐內(nèi)加入法出鋼槽內(nèi)加入法；鋼包內(nèi)加入法（它可以分為投入法，壓入法，吹氬壓入法 3 種） ；稀土合金粉鋼包噴吹法；模內(nèi)吊掛稀土棒法；中注管內(nèi)喂稀土絲法；連鑄結(jié)晶器內(nèi)喂稀土絲法等。 稀 土 在 高 錳 鋼 中 的 加 入 方 法稀土有著廣泛的使用價(jià)值，在冶金行業(yè)中應(yīng)用尤為突出。通壓縮空氣以加強(qiáng)循環(huán)。20℃,保溫 3～ 后淬入水中。稀土元素能降低高錳鋼水韌處理的臨界溫度約50℃。出鋼前往爐中插 Al（噸鋼 ） ，然后加一號(hào)稀土合金（噸鋼 6kg）左右（也可加入鋼包中） ，即可出鋼。