过共晶Fe-Cr-C合金初生碳化物细化机制及其稀土相微结构的研究

项目名称： 过共晶Fe-Cr-C合金初生碳化物细化机制及其稀土相微结构的研究

项目编号： No.51271163

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 杨庆祥

作者单位： 燕山大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目拟采用相图计算对过共晶Fe-Cr-C合金成分进行优化设计，并借助于堆焊方法引入多种稀土氧化物，制备含有均匀分布的细晶M7C3型初生碳化物相的过共晶Fe-Cr-C合金体系，系统研究稀土氧化物的形态（类型、粒度和加入量）对合金中M7C3型初生碳化物的细化机制；采用第一性原理预测稀土元素进入过共晶Fe-Cr-C合金及M7C3型初生碳化物晶体的可能途径，给出稀土元素在合金体系中的固溶规律；应用合金热力学计算与材料组织组成分析相结合的方法，分析过共晶Fe-Cr-C合金组织中稀土化合物形态，研究其促进合金中M7C3型初生碳化物非自发形核的有效性，为制备高性能过共晶Fe-Cr-C合金提供新思路和理论依据。

中文关键词： M7C3碳化物；堆焊；组织细化；Fe-Cr-C合金；稀土氧化物

英文摘要： The composition of the hypereutectic Fe-Cr-C alloy will be designed by Calphad in this work. By means of hardfacing method, the hypereutectic Fe-Cr-C alloy system with refined M7C3 promary carbides will be developed and RE oxides will be added into it. The effects of the structure, dimension and addition of RE oxides on M7C3 promary carbide in the hypereutectic Fe-Cr-C alloy will be investigated and the refinement mechanism will be discussed. The possible approach of RE elements entering into the lattice of hypereutectic Fe-Cr-C alloy and M7C3 primary carbide will be predicted by First Principle Method and the sulution law of RE elements in the alloy system will be provided. The RE compounds in the hypereutectic Fe-Cr-C alloy will be analyzed by combining alloy thermodynamics calculation and experiment. The effectiveness of RE compounds acting as heterogeneous nuclei of the primary M7C3 carbide in the hypereutectic Fe-Cr-C alloy will be investigated, which can provide new ideals and theoretic foundation for developing the hypereutectic Fe-Cr-C alloy with high performance.

英文关键词： M7C3 carbide；Hardfacing；Microstructure refinement；Fe-Cr-C alloy；RE oxide