添加Ce对Fe-Cr-B合金微观结构及耐铝液腐蚀性能的影响

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.200014

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (9): 73-79.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200014

所属专题： 2021年材料科学与技术

添加Ce对Fe-Cr-B合金微观结构及耐铝液腐蚀性能的影响

陈维平¹李兵¹凌自成¹付志强¹张先满²

1.华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室，广东广州 510640；
2.海南大学机电工程学院，海南海口 570228

收稿日期:2020-01-10 修回日期:2020-05-30 出版日期:2021-09-25 发布日期:2021-09-01
通信作者: 陈维平（1959-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事金属材料制备与成形研究。 E-mail:mewpchen@scut.edu.cn
作者简介:陈维平（1959-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事金属材料制备与成形研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51701053）

Influence of Ce Addition on Microstructure and Corrosion Resistance to Molten Aluminum of Fe-Cr-B Alloys

CHEN Weiping¹LI Bing¹LING Zicheng¹FU Zhiqiang¹ZHANG Xianman²

1.Guangdong Key Laboratory for Advanced Metallic Materials Processing，South China University of Technology，
Guangzhou 510640，Guangdong，China；2.College of Electrical and Mechanical Engineering，Hainan University，
Haikou 570228，Hainan，China

Received:2020-01-10 Revised:2020-05-30 Online:2021-09-25 Published:2021-09-01
Contact: 陈维平（1959-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事金属材料制备与成形研究。 E-mail:mewpchen@scut.edu.cn
About author:陈维平（1959-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事金属材料制备与成形研究。
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China (51701053)

摘要/Abstract

摘要： Fe-Cr-B合金具有优异的耐铝液腐蚀性能，但韧性较差。为了改善Fe-Cr-B合金的韧性，文中研究了添加Ce（质量分数为0~0.92%）对Fe-Cr-B合金微观结构、力学性能及耐750℃熔融铝液腐蚀性能的影响。结果表明：Ce的添加使Fe-Cr-B合金中的硼化物组织由连续的网状、树枝状、长条状结构转变为互连较少的短棒状、块状结构；随着Ce含量的增加，合金的冲击韧性逐渐提高，耐铝液腐蚀性能先提高后下降；分布均匀的短棒状硼化物组织可使Fe-Cr-B合金在提高冲击韧性的同时保持优异的耐铝液腐蚀性能；添加0.59%Ce的Fe-Cr-B合金可获得最佳的综合性能，其冲击韧性比不含Ce的合金提高了187.97%，耐铝液腐蚀性能达到典型模具材料H13钢的5.9倍。

关键词: Fe-Cr-B合金, 硼化物, 铈, 微观结构, 铝液腐蚀

Abstract: Fe-Cr-B alloy has excellent corrosion resistance to molten aluminum，but its toughness is poor.In order to improve the toughness of Fe-Cr-B alloy，the influence of Ce addition （0~0.92%，mass fraction） on the microstructure，mechanical properties and corrosion resistance of Fe-Cr-B alloy in molten aluminum at 750℃ was investigated.The results show that the addition of Ce changes the boride structure in Fe-Cr-B alloy from a continuous network，dendritic and long rod-like structure to a short rod-like and block structure with less interconnection.With the Ce content increases，the alloy's impact toughness gradually increases，and the corrosion resistance to molten aluminum increases first and then decreases.The uniformly distributed short rod-like boride can improve the alloy's impact toughness while maintaining excellent corrosion resistance to molten aluminum.The Fe-Cr-B alloy with 0.59% Ce has the best comprehensive properties，its impact toughness is 187.97% higher than that of Ce-free，and its corrosion resistance to molten aluminum reaches 5.9 times that of typical die steel H13.

Key words: Fe-Cr-B alloy, boride, cerium, microstructure, molten aluminum corrosion

中图分类号:

TG172.9

陈维平, 李兵, 凌自成, 等. 添加Ce对Fe-Cr-B合金微观结构及耐铝液腐蚀性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(9): 73-79.

CHEN Weiping, LI Bing, LING Zicheng, et al. Influence of Ce Addition on Microstructure and Corrosion Resistance to Molten Aluminum of Fe-Cr-B Alloys[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2021, 49(9): 73-79.

[1]	张恒, 黄俊光, 李伟科, 等. 电渗-氯化钙对硫酸钠盐渍土变形的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(4): 53-60.
[2]	魏小兰, 林国庆, 丁静, 等. 硝酸熔盐纳米流体比热容提高的模拟与实验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(9): 46-55.
[3]	张恒马勤国胡赫牛富俊. 使用氯化钙溶液加固淤泥质黏土的电渗试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(3): 119-125.
[4]	杨医博普永强严卫军郭文瑛王恒昌. 碱渣的微观结构及氯离子溶出特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(5): 82-89.
[5]	刘国琴万文博. 凝胶剂对三元油脂凝胶结构及其荷载量的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(10): 143-150.
[6]	尹寿伟马雯徐航唐传核杨晓泉. 均质条件对明胶乳液膜物理性能及控释性的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(8): 128-132,138.
[7]	张立彦吴兵包丽坤. 加热对三黄鸡胸肉嫩度、质构及微观结构的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(8): 116-121.
[8]	李琳李晓玺陈玲杨晓泉刘国琴. 健康食品功能化理性设计制造的基础研究进展及其发展方向[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(10): 69-76.
[9]	肖新颜汪冬. Ti掺杂对正极材料LiNi_1/3 Co_1/3 Mn_1/3 O₂ 结构和电化学性能影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(1): 1-6.
[10]	吴春凌叶邦彦. 纳米／超细晶切屑形成机理的有限元研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(8): 78-82.
[11]	张军军李文芳杜军. 常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(4): 76-82.
[12]	郭文杰万金泉马邕文王艳. 桉木浆纤维多孔结构的分形分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(12): 70-74，80.
[13]	王山杉李琳李冰. 磁场对酿酒酵母微观结构及膜脂流动性的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(4): 138-143.
[14]	李琳林静韵李坚斌陈玲李冰李晓玺 . 超声作用对马铃薯淀粉糊凝胶特性的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(11): 63-67.
[15]	董新法曹以前林维明. 铈对铜基锆交联粘士催化剂性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(5): 109-112.

添加Ce对Fe-Cr-B合金微观结构及耐铝液腐蚀性能的影响

Influence of Ce Addition on Microstructure and Corrosion Resistance to Molten Aluminum of Fe-Cr-B Alloys

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价