外文翻譯--稀土元素在低硫鈮鈦軸承鋼中的作用

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1、英文原文稀土元素在低硫鈮鈦軸承鋼中的作用朱興元13,曾　靜1,劉繼雄1,林　勤2,高平祥3,王躍華3(1.武鋼技術(shù)中心,湖北武漢430080;2.北京科技大學(xué)理化系,北京100083;3.武鋼鐵路工程器材廠,湖北武漢430083)摘要：對在低硫鈮鈦軸承鋼中加入稀土元素后，鋼的顯微組織，力學(xué)性能和夾雜物的變化進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著稀土元素的增加，鋼的橫向屈服點(diǎn)，橫向拉伸強(qiáng)度和伸長率先降低然后增加，橫向沖擊功的變化則表現(xiàn)為先增加后降低。當(dāng)溫度在-20℃以上時(shí)，適量的稀土元素可以改善鋼的沖擊韌性的各向異性，但是稀土元素的加入不會改變鋼的微觀結(jié)構(gòu)，它仍然是由鐵素體和珠光體組成，只是

2、珠光體的數(shù)量會增加。對于鋼中夾雜物,一方面，稀土元素的加入凈化了鋼液和減少了夾雜物數(shù)量;另一方面，稀土元素會使夾雜物球化、細(xì)化和分散化，改善鋼中夾雜物的分布情況。關(guān)鍵詞：金屬材料，鈮鈦軸承鋼，性能，微觀結(jié)構(gòu)，夾雜物，稀土元素。稀土元素在鋼中的應(yīng)用正在迅速發(fā)展，我國稀土鋼的產(chǎn)量已超過600000噸。稀土元素在鋼的作用包括三個(gè)方面。首先，使鋼液純凈。它起著還原、脫硫和減少夾雜物數(shù)量的作用。它減少了有害的元素如磷、硫、砷、銻、鉍、鉛、錫等對鋼液的影響。其次，它使夾雜物球化，改變了夾雜物的形態(tài)和性質(zhì)。第三，微合金化效應(yīng)。它包括碳，氮，氫和其他合金元素的相互作用，對鋼中固溶體的凝固、晶界、相

3、變和顯微結(jié)構(gòu)等的影響。當(dāng)[S]=0.015％左右時(shí)，稀土元素的主要作用是調(diào)節(jié)鋼中的含硫量，用[RE]和[S]之間的比率作為主要的控制參數(shù)。隨著煉鋼工藝的發(fā)展，鋼中氧和硫的含量不斷下降，因此，微量稀土元素在鋼中變得越來越重要。近年來，對稀土和微合金化元素鈮、釩、鈦等在鋼中的作用做了許多研究。然而，鋼液中同時(shí)加入鈮和鈦，并研究其和稀土微合金元素之間的相互作用較少，特別是在含硫量低的鋼水中還沒有受到研究。為充分利用我國資源，以發(fā)展微稀土鋼，研究稀土元素與微合金元素鈮、鈦之間的相互作用機(jī)理是非常必要的。本文主要研究在低硫鈮鈦軸承鋼加入稀土元素,稀土元素與鈮、鈦的相互作用，找出稀土元素對其鑄

4、態(tài)組織、顯微組織和力學(xué)性能的影響以及稀土元素對鋼中夾雜物的影響。1實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)過程1.1試驗(yàn)材料的精煉試驗(yàn)鋼用一個(gè)50kg真空感應(yīng)爐冶煉，精煉原料是含低硫量的工業(yè)純鐵，其化學(xué)成分（﹪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：C<0.03,Si0.19,Mn0.24,P0.018,S<0.005。稀土選定為純金屬鈰（鈰含量超過99％）。在精煉終點(diǎn)，鋼液采用鋁脫氧后和出鋼前加入稀土元素。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)爐次澆鑄一個(gè)50公斤鋼錠，為確保準(zhǔn)確性，對取自鋼錠不同部位的兩個(gè)樣品分別進(jìn)行化學(xué)成分分析。分析結(jié)果見表1所示。表1試驗(yàn)鋼化學(xué)成分（﹪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）樣號CSiMnPTiNbSAlNORE10.0500.151.170.0

5、160.0130.040.0060.0190.00390.0046020.0500.191.200.0160.0110.040.0030.0240.00390.00930.02430.0520.181.200.0160.0110.040.0040.0340.00450.00320.05140.0580.151.180.0160.0160.040.0050.0310.00420.00790.06550.0490.171.190.0160.0130.050.0040.0720.00410.00750.1441.2試驗(yàn)鋼的分析方法用WE-60拉伸試驗(yàn)機(jī)測定試驗(yàn)鋼的力學(xué)性能，測試樣本的尺寸

6、大小是8mm×40mm×210mm;用JB-30B型沖擊試驗(yàn)機(jī)測定試驗(yàn)鋼從-78～20℃的系列溫度沖擊性能,測試樣本是夏氏V型缺口，尺寸為5mm×10mm×55mm；用MM6或OLYMPUS2PME3光學(xué)金相顯微鏡，觀察試驗(yàn)鋼不同狀態(tài)下的組織結(jié)構(gòu)特征，金相樣品用機(jī)械拋光，硝酸酒精蝕刻；用IBAS22000圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行了定量金相分析，以測定主要夾雜物的形貌、大小、尺寸、面積及珠光體的面積、尺寸大小等。1.3試驗(yàn)鋼的軋制一個(gè)50kg圓形鋼錠，在1200℃加熱爐中保溫2h。在一個(gè)小型軋機(jī)進(jìn)行了兩階段控制軋制，開始軋制的溫度約1150℃;再結(jié)晶區(qū)域的軋制溫度為1000?1150℃，和非

7、再結(jié)晶區(qū)域內(nèi)軋制溫度是800?950℃。兩階段控制軋制，重復(fù)變形首次作用于試驗(yàn)鋼的再結(jié)晶溫度區(qū)，借助微合金元素鈮、鈦及其沉淀物相對再結(jié)晶的抑制作用，生產(chǎn)精細(xì)結(jié)晶的γ晶粒；然后，溫度至γ→α相變溫度之前的未再結(jié)晶區(qū)域，對細(xì)粒奧氏體經(jīng)過多道次的變形積累；因而,給鐵素體在γ→α相變時(shí)的大量生核創(chuàng)造了有利條件,可以得到細(xì)晶粒的鐵素體，改善測試鋼的強(qiáng)度和延展性。2結(jié)果與分析2.1稀土元素對低硫鈮鈦軸承鋼的力學(xué)性能的影響2.1.1稀土元素對低硫鈮鈦軸承鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的影響圖