臭氧对碳钢表面磷化的影响

研究了pH值、温度以及不同浓度臭氧等因素对碳钢表面形成磷化膜的影响。结果表明,碳钢片在臭氧溶解量为0.82~1.62 mg/L,pH值为2.75~2.80的磷化液中,42~45℃处理5 min获得的磷化膜层致密呈暗灰色,膜重>5.90 g/m2,经电化学测试等方法表明耐蚀性良好。

低碳钢表面Fe-Co合金层的热扩渗制备及腐蚀电化学行为

利用热扩渗方式,以Co_3O_4纳米粉体做钴源,在低碳钢表面制备了Fe-Co合金层。研究了处理温度对合金层表面状态和结构的影响,并在3.5%NaCl溶液中对合金层进行了腐蚀电化学研究。结果表明,处理温度高于800℃可在低碳钢表面形成厚度>25μm,表面钴含量>20%,并与基底形成冶金结合的Fe-Co合金层,合金层为单一铁固溶体相。通过在低碳钢表面制备Fe-Co合金层可以明显改善其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。

冶金工程专业校内实习基地建设

阐述了高等本科院校冶金工程专业校内实习基地建设的必要性和可行性。介绍了校内实习基地建设的思路及具体做法。通过基地建设提高了教师对实践教学重要性的认识,调动了学生的学习积极性,强化了冶金工程类本科生工程实践能力及创新能力的培养,改革了实践教学体系及内容,加强了实验室硬件及软件建设。实践证明,基地的建设收到了良好的教学效果。

Fe-Me(Me=Co,Ni,Co-Ni)合金化层表面钝化膜的电化学行为

采用热扩渗方法在低碳钢表面制备了Fe-Co、Fe-Ni和Fe-Co-Ni合金化层。热扩渗过程在1 000℃的纯H_2气氛中进行,处理时间为5 h。采用XRD、EDS和SEM对合金化层的组成和微结构进行了测试,并采用电化学手段分析了合金化层在硼酸缓冲溶液(pH=8.4)中的钝化行为。结果表明,合金化层均为单一α-Fe固溶体相;Fe-Ni合金化层以及镍含量相对高的Fe-Co-Ni合金化层表面易于形成致密的钝化膜;这些钝化膜可以明显改善低碳钢基体在碱性溶液环境中的耐蚀性。

臭氧分析方法的研究和进展

介绍了近年来国内外的臭氧浓度检测方法,主要包括碘量法、分光光度法、化学发光法、电化学法等方面研究的新成果。介绍了各种方法的优缺点和适用性,在具体应用时可根据实际情况和检测要求选择,或通过几种方法测定结果的比较来确定最适合的方法。

AISI304不锈钢钝化膜在电解质溶液中腐蚀时的半导体性质

应用电位-电容测试和Mott-Schottky分析技术研究了AISI304不锈钢钝化膜在电解质溶液中的半导体性质。结果表明,不锈钢钝化膜在氢氧化钠溶液中,随着浸泡时间延长,半导体类型转变电位发生负移;在硫酸、硫酸钠两种溶液中转变电位无明显变化。随着腐蚀时间的延长,溶液中不锈钢钝化膜的载流子密度逐渐增加,其载流子密度在几种溶液中从小到大的顺序依次为硫酸钠,氢氧化钠,硫酸。不锈钢在三种溶液中的Mott-Schottky曲线均出现频率分化,其原因可能为钝化膜中载流子的产生-复合存在时间效应;在氢氧化钠溶液中,钝化膜腐蚀的主要原因为富铬层导电能力增强;在硫酸、硫酸钠两种溶液中,钝化膜腐蚀的主要原因为富铁层导电能力的增强。

阵列电极研究F^(-)对铜在5%Na_(2)SO_(4)溶液中腐蚀电化学行为的影响

采用阵列电极技术、扫描电子显微镜、自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗等电化学方法研究F-对铜在5%Na2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响。结果表明:F-使铜表面的腐蚀电流密度增大,自腐蚀电位负移,电化学阻抗降低,铜表面各区域的自腐蚀电位标准方差由21.08增加到28.31,阻抗标准方差由1.431增加到2.071。F-的存在使铜表面的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生明显变化,腐蚀产物膜层由均匀致密分布的颗粒状转变为凹凸不平、疏松的多坑状。说明F-能加剧铜的腐蚀并破坏铜表面腐蚀产物膜层,加剧局部微区腐蚀的发生,铜腐蚀趋于不均匀。

热电偶温度计制作综合实验的设计与实践

设计了适用于本科实验教学的"热电偶温度计的设计制作综合实验"。通过学习使用具有温度测量功能的万用表测量温度、饱和食盐水法制作热电偶、基于LabVIEW的热电偶温度控制3个梯度分明的实验,使学生全面掌握热电偶的基本工作原理和制作方法。该实验的教学应用层次分明、循序渐进,从感观认识到动手制作,再到数据采集分析,进而实现温度控制,有效激发了学生的学习兴趣,培养了学生严谨的科研作风,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

铁水KR法用石灰基脱硫剂低氟化实验研究

向石灰和萤石不同比例的脱硫剂中添加氧化铝进行铁水脱硫实验,研究了萤石含量和氧化铝含量对石灰基脱硫剂铁水脱硫的影响规律。结果表明,改变脱硫剂中萤石的含量影响脱硫剂的脱硫效果;通过改变萤石含量而改变脱硫效率。在石灰基脱硫剂中加入氧化铝可加快脱硫过程,提高石灰的利用率;当石灰基脱硫剂中添加10.0%的氧化铝时,在降低脱硫剂的情况下脱硫效率稍微增加。

烧结工艺对50%Mo-ZrO_2金属陶瓷结构与耐蚀性能的影响

以钼粉及氧化锆粉为原料，采用不同的烧结工艺参数，在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷的高温电导率，在1580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明：在烧结温度为1600～1650℃，保温时间为2～4 h的条件下，随保温时间延长或烧结温度升高，烧结体更加致密，孔隙率下降；因而金属陶瓷的电导率提高，耐钢液和熔渣侵蚀性增强；在1600℃、保温4 h条件下烧结的试样密度最大（6.49 g/cm^3），高温电导率最高（1600℃下的电导率为101 S/cm），耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷的侵蚀主要为Fe和Mo的相互溶蚀，熔渣对金属陶瓷的侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相，熔渣中的Al2O3取代金属陶瓷中的ZrO2。熔渣侵蚀过程中，CaO与金属陶瓷中的ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相，阻止熔渣对金属陶瓷的进一步侵蚀。

超声波作用下电沉积纳米晶Co-W合金镀层

在碳钢表面电沉积纳米晶Co-W合金镀层,电沉积过程中利用超声波作用提升镀层的表面硬度及耐蚀性。利用XRD、EDX和SEM对镀层的组成和微结构进行了分析。结果表明,纳米晶Co-W合金镀层为密排六方（hcp）结构,当引入40~100 W功率的超声波作用时,镀层更加平整紧密、内应力降低,镀层晶粒也得以细化;随着超声波功率的升高,镀层中钨含量不断增加;当镀层中钨的原子质量分数为26.51%时,镀层仍旧维持纳米晶状态。超声波作用下制备的镀层晶粒尺寸小、钨含量高、表面缺陷少,进而使得镀层的表面硬度和耐腐蚀性得以提升。

Mo-ZrO_2金属陶瓷导电性能的GEM方程预测

采用通用有效介质(GEM)计算了Mo-ZrO2金属陶瓷电导率,研究了组分、温度和孔隙率对金属陶瓷电导率的影响。结果表明:Mo-ZrO2金属陶瓷与ZrO2相体积分数可用GEM方程进行描述,Mo-ZrO2金属陶瓷的临界体积分数为0.158,方程指数t为2.506。GEM方程计算的金属陶瓷的电导率结果与实际测量结果基本一致。在Mo金属相含量较高时,金属陶瓷的电导率随温度的升高而降低,金属陶瓷的电导率变化主要受Mo金属相电导率变化的影响;在Mo金属相含量较低时,金属陶瓷呈现Mo金属相电子导电和与ZrO2陶瓷相离子导电的混合导电机制。金属陶瓷的相对密度或孔隙率对导电率有很大影响,提高烧结温度和延长保温时间,可提高金属陶瓷的电导率。

晶粒度与介质中Cl^-浓度对铜表面钝化膜的影响

采用电化学方法以及Mott-schottky理论,研究了两种不同晶粒大小的铜在不同Cl-浓度溶液中的钝化膜形成过程和机理,计算了不同Cl-浓度溶液中铜在0.2V、0.4V两种电位下阳极氧化后钝化膜中的载流子密度。结果表明:铜在不同条件下表面氧化膜的Mott-schottky曲线线性斜率为负,呈现P型半导体的性质,膜中的多数载流子为空穴。随着铜晶粒度的增大和阳极钝化电位的升高,铜表面钝化膜中的受主密度NA降低;随着介质溶液中的Cl-浓度的升高,钝化膜中的受主密度NA不断增大。

镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成与抑制

采用光学显微镜、扫描电镜等分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析区域的显微组织与微区成分;用有限差分法模拟了镁合金铸轧过程中的凝固传热与流动过程;在此基础上分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成原因与抑制方法。结果表明:中心线偏析区域的铝、锌溶质元素富集,锰元素在该区域内贫化,该区域的显微组织由细小均匀的等轴晶组成;在铸轧过程中,镁合金熔体在轧辊表面形核,并沿传热方向形成发达的柱状晶,凝固界面发生溶质再分配,溶质在凝固前沿特别是在全凝固点富集,在后续轧制变形过程中形成中心线偏析;铸轧速度显著影响铸轧凝固传热与流动过程,调整铸轧速度将全凝固点位置控制在合理位置时,可利用供液端过热镁合金熔体引起的强迫流动,改善镁合金铸轧凝固过程中的溶质扩散条件,从而抑制中心线偏析的形成。

纳米SiO2对低碳钢表面常温磷化处理的影响

在常温磷化的条件下,通过向磷化液中加入纳米SiO2,在低碳钢表面制备磷化膜。通过硫酸铜点滴试验以及腐蚀电化学测试等手段,研究磷化液中加入纳米SiO2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,在本试验条件下,磷化膜的膜厚随着纳米SiO2浓度的增加而增加。当纳米SiO2的加入量为1 g/L时,膜厚为7.81μm,磷化膜耐蚀性能最好,耐硫酸铜点滴腐蚀时间大于115 s,3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度为0.931μA/cm2,缓蚀效率为97.9%。

氮对非晶合金影响的可行性分析及其研究现状

微合金化是改善非晶合金的玻璃形成能力及性能的一个重要手段。氮作为一种特殊的非金属元素,具有原子尺寸小,电负性强,且与非晶合金中的许多元素具有负混合焓的特点。如果将氮作为微合金元素,氮的添加可能会影响非晶合金的形成及性能。本文简略讨论了氮作为非晶合金的微合金元素的可行性,介绍了目前氮对非晶合金的制备和性能方面影响的研究现状,并对氮在非晶合金中的应用前景进行了展望。

钢铁生产仿真实训系统在冶金工程“卓越工程师”后备人才培养中的应用

基于冶金工程"卓越工程师"后备人才的培养,研究了钢铁生产仿真实训系统在冶金专业课辅助教学和校内综合实训等方面的应用,探讨了其在巩固专业知识、激发创造性思维、培养工程实践能力和创新能力等方面的作用。

Mgo-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系富硼渣表面张力的计算

基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。

冶金工程专业本科生生产实习的实践与思考

生产实习是冶金工程专业实践教学中的重要环节。阐述了沙钢钢铁学院冶金工程专业本科生的生产实习现状以及通过提高师资水平,扩展校外实践基地,合理运用网络平台等措施,确保取得良好的生产实习效果,为培养高水平冶金类技术人才奠定了基础。

卓越工程师培养体系下冶金工程专业教学改革与实践

针对冶金工业对复合型人才的需求,针对传统冶金类专业教学存在的不足,制定冶金工程专业学科发展目标。在此背景下,探索性提出解决问题方案,并以炉外精炼专业课程教学为例,阐述苏州大学沙钢钢铁学院在冶金工程专业推进卓越工程师计划过程中的教学改革与实践。