外文翻译--稀土元素在低硫铌钛轴承钢中的作用.doc

英文原文稀土元素在低硫铌钛轴承钢中的作用朱兴元13,曾静1,刘继雄1,林勤2,高平祥3,王跃华3(1.武钢技术中心,湖北武汉430080;2.北京科技大学理化系,北京100083;3.武钢铁路工程器材厂,湖北武汉430083)摘要：对在低硫铌钛轴承钢中加入稀土元素后，钢的显微组织，力学性能和夹杂物的变化进行了研究。实验结果表明，随着稀土元素的增加，钢的横向屈服点，横向拉伸强度和伸长率先降低然后增加，横向冲击功的变化则表现为先增加后降低。当温度在-20℃以上时，适量的稀土元素可以改善钢的冲击韧性的各向异性，但是稀土元素的加入不会改变钢的微观结构，它仍然是由铁素体和珠光体组成，只是珠光体的数量会增加。对于钢中夹杂物,一方面，稀土元素的加入净化了钢液和减少了夹杂物数量;另一方面，稀土元素会使夹杂物球化、细化和分散化，改善钢中夹杂物的分布情况。关键词：金属材料，铌钛轴承钢，性能，微观结构，夹杂物，稀土元素。稀土元素在钢中的应用正在迅速发展，我国稀土钢的产量已超过600000吨。稀土元素在钢的作用包括三个方面。首先，使钢液纯净。它起着还原、脱硫和减少夹杂物数量的作用。它减少了有害的元素如磷、硫、砷、锑、铋、铅、锡等对钢液的影响。其次，它使夹杂物球化，改变了夹杂物的形态和性质。第三，微合金化效应。它包括碳，氮，氢和其他合金元素的相互作用，对钢中固溶体的凝固、晶界、相变和显微结构等的影响。当[S]=0.015％左右时，稀土元素的主要作用是调节钢中的含硫量，用[RE]和[S]之间的比率作为主要的控制参数。随着炼钢工艺的发展，钢中氧和硫的含量不断下降，因此，微量稀土元素在钢中变得越来越重要。近年来，对稀土和微合金化元素铌、钒、钛等在钢中的作用做了许多研究。然而，钢液中同时加入铌和钛，并研究其和稀土微合金元素之间的相互作用较少，特别是在含硫量低的钢水中还没有受到研究。为充分利用我国资源，以发展微稀土钢，研究稀土元素与微合金元素铌、钛之间的相互作用机理是非常必要的。本文主要研究在低硫铌钛轴承钢加入稀土元素,稀土元素与铌、钛的相互作用，找出稀土元素对其铸态组织、显微组织和力学性能的影响以及稀土元素对钢中夹杂物的影响。1实验材料与实验过程1.1试验材料的精炼试验钢用一个50kg真空感应炉冶炼，精炼原料是含低硫量的工业纯铁，其化学成分（﹪，质量分数）为：C<0.03,Si0.19,Mn0.24,P0.018,S<0.005。稀土选定为纯金属铈（铈含量超过99％）。在精炼终点，钢液采用铝脱氧后和出钢前加入稀土元素。每一个实验炉次浇铸一个50公斤钢锭，为确保准确性，对取自钢锭不同部位的两个样品分别进行化学成分分析。分析结果见表1所示。表1试验钢化学成分（﹪，质量分数）样号CSiMnPTiNbSAlNORE10.0500.151.170.0160.0130.040.0060.0190.00390.0046020.0500.191.200.0160.0110.040.0030.0240.00390.00930.02430.0520.181.200.0160.0110.040.0040.0340.00450.00320.05140.0580.151.180.0160.0160.040.0050.0310.00420.00790.06550.0490.171.190.0160.0130.050.0040.0720.00410.00750.1441.2试验钢的分析方法用WE-60拉伸试验机测定试验钢的力学性能，测试样本的尺寸大小是8mm×40mm×210mm;用JB-30B型冲击试验机测定试验钢从-78～20℃的系列温度冲击性能,测试样本是夏氏V型缺口，尺寸为5mm×10mm×55mm；用MM6或OLYMPUS2PME3光学金相显微镜，观察试验钢不同状态下的组织结构特征，金相样品用机械抛光，硝酸酒精蚀刻；用IBAS22000图像分析系统进行了定量金相分析，以测定主要夹杂物的形貌、大小、尺寸、面积及珠光体的面积、尺寸大小等。3试验钢的轧制一个50kg圆形钢锭，在1200℃加热炉中保温2h。在一个小型轧机进行了两阶段控制轧制，开始轧制的温度约1150℃;再结晶区域的轧制温度为1000〜1150℃，和非再结晶区域内轧制温度是800〜950℃。两阶段控制轧制，重复变形首次作用于试验钢的再结晶温度区，借助微合金元素铌、钛及其沉淀物相对再结晶的抑制作用，生产精细结晶的γ晶粒；然后，温度至γ→α相变温度之前的未再结晶区域，对细粒奥氏体经过多道次的变形积累；因而,给铁素体在γ→α相变时的大量生核创造了有利条件,可以得到细晶粒的铁素体，改善测试钢的强度和延展性。2结果与分析2.1稀土元素对低硫铌钛轴承钢的力学性能的影响2.1.1稀土元素对低硫铌钛轴承钢屈服强度和抗拉强度的影响图1和2说