(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(100-x)Al_(x)轻质中熵合金的力学与腐蚀性能

研究轻质(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,7.5,10,摩尔分数,%)中熵合金在铸态和均匀化态下的显微组织、力学性能和腐蚀行为。结果表明,随着Al含量从0增加到10%(摩尔分数),铸态合金均由相同的相组成,即体心立方(BCC)相和少量TiCr2型Laves相组成。均匀化后,所有合金均由单相BCC组成。此外,(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)中熵合金表现出在铸态和均匀态条件下最优异的力学性能,屈服强度分别约为1048 MPa和1017 MPa,同时保持超50%压缩应变。与TC4和铸态(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)合金相比,均匀态(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)合金表现出更优异的耐腐蚀性能,这主要归因于均匀的显微组织与化学成分。

“项目驱动-智慧教学”教学法在“组织学实验技术”课程中的应用

文章首先阐述了“组织学实验技术”课程教学现状,接着介绍了“项目驱动-智慧教学”教学法的特点,最后从构思与设计、执行与实施、教学效果分析与评价三个方面论述了“项目驱动-智慧教学”教学法在“组织学实验技术”课程中的应用。

高屈强比Ti-Nb-Cr-V-Zr系难熔高熵合金的组织与力学性能

通过真空电弧熔炼法制备了Ti_(47-x)Nb_(23)Cr_(18)V_(12)Zr_(x)(x=0、4、8、12 at%)系难熔高熵合金,随后在1200℃下保温12 h对合金进行均匀化热处理。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能力学试验机和显微硬度仪等研究了铸态与均匀化热处理态合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明:Zr元素的添加使铸态合金在枝晶间析出C15结构的Cr_(2)(Ti,Nb,V,Zr)-Laves相,同时,Zr元素含量的增加增强了合金的压缩屈服强度和硬度,但使其塑性降低。均匀化热处理并未改变合金的相组成,但使合金的组织形貌发生了明显改变,并大大增加了析出相的体积分数。经过均匀化热处理后,合金的强度和硬度有所降低,但塑性得到改善。其中,Ti_(43)Cr_(18)Nb_(23)V_(12)Zr_(4)合金的压缩塑性由铸态时的29%提升至超过50%,同时具有1110 MPa的屈服强度和高达180 MPa·cm^(3)·g^(-1)的屈强比,表现出优异的强度-塑性匹配。此外,得益于细小弥散的Laves相,均匀化热处理后Ti_(39)Cr_(18)Nb_(23)V_(12)Zr_(8)合金的屈服强度和塑性均有小幅度增强。

黏结剂喷射3D打印工业纯钛TA1的组织与性能研究

目的探究不同类型黏结剂对黏结剂喷射3D打印(BJ3DP)制备TA1的C和O杂质含量、组织、性能的影响,并基于优选的黏结剂通过BJ3DP成形TA1,厘清烧结温度对微观组织、力学性能和电化学腐蚀性能的影响,为BJ3DP制备高性能TA1零件提供参考。方法基于BJ3DP打印技术,使用商用酚醛和2种自研黏结剂打印出纯钛TA1生坯,并将其固化、脱脂,随后分别在1320、1380、1440℃下烧结,对烧结后的样品进行C和O含量检测、扫描电镜测试、单向拉伸测试、电化学腐蚀试验测试。结果采用商用酚醛和SCUT-1黏结剂BJ3DP打印的TA1样品经1320℃烧结后,C和O含量较高且形成了TiC第二相,导致室温脆性较大。采用SCUT-2黏结剂BJ3DP制备TA1烧结态样品的C和O含量较低,质量分数分别为0.038%和0.100%,无第二相形成,并表现出良好的强度-塑性匹配。同时,随烧结温度的提高,基于SCUT-2黏结剂BJ3DP制备的TA1样品的相对密度从91.9%提高至95.4%,促使力学和电化学腐蚀性能同步提升。经1440℃烧结后,BJ3DP制备的纯钛TA1屈服强度为412 MPa、抗拉强度为502 MPa、断后伸长率为19.6%,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度低至309 nA/cm^(2)。结论SCUT-2黏结剂适用于BJ3DP成形钛及其合金,能够获得杂质含量低且无第二相的组织,提高烧结温度可有效降低孔隙等缺陷,进而获得综合性能优异的BJ3DP零件,且其性能优于粉末注射成形(MIM)制备的TA1的性能。

轧制处理对AlCrFe_(2)Ni_(2)高熵合金组织与力学性能的影响

目的为了设计出成本低、性能优异的AlCrFe_(2)Ni_(2)高熵合金,并探究轧制处理对该合金微观组织与力学性能的影响。方法使用真空电弧熔炼炉熔炼AlCrFe_(2)Ni_(2)合金样品,采用冷轧的方式进行塑性加工,轧制总下压量为60%,结合相图计算、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析测试方法研究AlCrFeNi合金体系的相形成规律,以及合金变形前后微观组织、力学性能的变化情况。结果铸态和冷轧态的AlCrFe_(2)Ni_(2)高熵合金由FCC_A1主相和BCC相构成,BCC区域由编织状的BCC_A2相和BCC_B2相构成。铸态下的屈服强度和抗拉强度分别为681 MPa和1208 MPa。冷轧后的合金样品硬度和拉伸强度明显提高,经60%下压量的冷轧变形后,合金的屈服强度和抗拉强度分别提升到1433 MPa和1620 MPa,但伸长率由铸态的9.5%下降到轧态的2.0%。结论相组成参数计算结合相图计算(CALPHAD)能够有效预测合金的相组成,轧制处理能够有效改善合金的力学性能。

热处理工艺对黏结剂喷射3D打印17−4PH不锈钢微观组织与性能的影响

目的探究热处理工艺对黏结剂喷射3D打印17−4PH不锈钢样品微观组织、力学性能及电化学腐蚀性能的影响规律,为BJ3DP技术制备综合性能良好的17−4PH不锈钢零件提供参考。方法基于黏结剂喷射3D打印技术制备17−4PH不锈钢生坯,并将其固化、脱脂、烧结,得到烧结态样品,然后对烧结态样品进行热处理,热处理工艺为在1040℃固溶热处理2 h,随后分别在410、480、550℃下热处理3 h后空冷至室温。对烧结态和热处理态样品进行金相试验、单向拉伸试验以及电化学腐蚀试验。结果经热处理后,试样在480℃时效热处理3 h时力学性能提升最为显著,其屈服强度由608 MPa提升至806 MPa,抗拉强度由1159 MPa提升至1245 MPa,伸长率由3.6%提升至13.6%。当时效热处理温度提升至550℃时,由于沉淀相的粗化,其力学性能有所下降;同时,电化学腐蚀性能中腐蚀电流密度(Jcorr)减小,腐蚀电位(Ecorr)增大,电荷转移电阻(Rct)增大,出现明显的钝化区。结论黏结剂喷射3D打印17−4PH不锈钢经热处理后力学性能得到提升,试样在480℃时效热处理3 h时力学性能提升最为显著,优于商用热轧17−4PH不锈钢,电化学腐蚀性能与商用热轧17−4PH不锈钢电化学腐蚀性能水平相当。

冷氢化装置三级换热器失效的分析及措施

在对S31608换热管在冷氢化装置中的失效原因进行研究分析,结果表明换热管失效主要为应力和腐蚀性介质Cl共同作用引起的应力腐蚀开裂而失效。

变形镁合金的塑性加工技术研究及展望

介绍了变形镁合金材料的应用与开发、塑性变形特点及塑性变形工艺的最新发展,指出了变形镁合金研究开发的发展方向。

湿式提砷法在处理工业废水及废渣中的应用

采用硫化法去除冶金工业酸性废水中的砷．除砷形成的含砷（ 主要成分 Ａｓ２ Ｓ３） 废渣用浓硫酸处理，废渣中的砷元素以 Ａｓ２ Ｏ３ 形式回收，纯度达９９ ．４ ％ ，同时回收副产物硫磺等．试验结果表明，该方法的化学反应速度快，工艺过程稳定，砷的总回收率达９５ ％ 以上，除砷效率可达９９ ．９９ ％ ．

轧制温度和变形量对AZ31镁合金板材组织和硬度的影响

研究了300、330、360℃3个轧制温度和3个道次不同变形量对AZ31镁合金组织和硬度的影响。试验结果表明:轧制变形使板材晶粒明显细化,硬度提高。在同一变形量下,随着轧制温度的升高,板材的晶粒呈长大趋势,硬度逐步下降,在330℃轧制时,板材的综合性能较好。在330℃轧制温度下,随着道次变形量的加大、轧制道次的增加,晶粒呈减小趋势,硬度逐步上升。在3个道次变形量均为40%时,轧制后的板材质量良好,没有出现裂边、裂纹现象,其组织均匀,晶粒细小。经过3个道次轧制后,板材的平均晶粒尺寸由原铸锭的120μm细化到3～4μm,板材的硬度(HRA)值由原铸锭的23.8提高到36.5。

陶瓷/铁基合金复合材料的研究进展

综述陶瓷/铁基合金的发展现状,对目前国内外陶瓷/铁基合金复合材料的制备方法、3种常用陶瓷(Al2O3、SiC和TiC)与铁基合金在复合过程中的界面问题、网络陶瓷/铁基合金复合材料以及复合材料的摩擦磨损性能的研究新进展进行评述。结果表明:无压活化浸渗、陶瓷表面金属化处理以及适当控制界面反应是制备陶瓷/铁合金复合材料的有效方法;陶瓷/铁基合金复合材料的研究方向应集中在界面问题、陶瓷与金属内部的复合结构形式、制备工艺和摩擦磨损机理等几个方面。

钨和H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能与机理

通过铝液中的静态腐蚀,高温下的摩擦磨损和铝液中的腐蚀-磨损试验,对钨和H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能和机理进行研究。结果表明:钨在铝液中的平均腐蚀速率约为H13钢的1/14,在高温下的摩擦磨损性能与H13钢的相当,在腐蚀-磨损条件下钨的材料损失率仅约为H13钢的1/24,远远优于H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能。在腐蚀-磨损过程中,试验材料均发生了磨粒磨损,而钨的腐蚀-磨损表面生成的产物起到了很好的保护基体材料的作用。腐蚀和磨损的交互作用是造成试验材料在腐蚀-磨损条件下材料损失急剧增大的主要原因。

Al_2O_3陶瓷复合材料的研究进展

介绍了Al2O3陶瓷增韧技术和Al2O3陶瓷增强金属基复合材料的研究进展,指出复合增韧是未来Al2O3陶瓷增韧技术的发展方向;金属表面自生Al2O3防护层技术是提高金属耐蚀性,降低成本的有效方法;三维网络Al2O3陶瓷/金属复合材料具有更优良的力学性能;仿生设计和计算机模拟技术是开发新型网络Al2O3陶瓷骨架的重要手段。

射流曝气的气液两相流的数值模拟

射流曝气在活性污泥处理方法中起着重要的作用。采用数值模拟的方法研究自吸式单级单喷射流器中的气液两相流动状况,通过对不同长径比和喷嘴面积比的射流曝气器模型的气液两相流的计算,定量分析长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与工作介质流量比的影响,为进一步设计开发新型高效的射流曝气器提供参考。

热处理对Fe-Cr-B铸钢组织和耐铝液腐蚀性能的影响

研究了不同去稳处理工艺对Fe-Cr-B铸钢显微组织及其耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明:Fe-Cr-B铸钢凝固组织由网状M_2B型共晶硼化物和α-(Fe,Cr)基体组成;去稳处理后共晶硼化物连续性随温度升高而降低,且在900~1 050℃温度范围内处理时基体中析出细小弥散的M_(23)(C,B)_6和M_7(C,B)_3二次硼碳化物,其数量随着温度的升高逐渐减少。在900℃保温1.0 h时Fe-Cr-B铸钢获得最佳的耐铝液腐蚀性能;在750℃铝液腐蚀8.0 h条件下,经900℃和1 000℃保温1.0 h处理后的铸钢的腐蚀速率较铸态下分别降低了约25.1%和16.7%;Fe-Cr-B铸钢的耐铝液腐蚀性能受共晶硼化物及基体的耐铝液腐蚀性能的共同影响。

二次孕育对大断面球铁组织及性能的影响

介绍了4种不同类型的二次孕育剂对模拟尺寸为φ590 mm×800 mm的大断面球墨铸铁的组织及性能的影响。结果表明,二次孕育工艺对球铁尤其是大断面球铁的石墨及力学性能均有良好的改善作用;利用Si-Ba-Ca孕育剂进行孕育处理后再添加0.15%的该孕育剂作为二次孕育处理,可改善铸件组织及提高铸件力学性能;S-O孕育剂和Si-Ba-Ca孕育剂的效果相对较好,模拟铸件中碎块状石墨区域明显减少、石墨球形态圆整、球化率较高,还可以有效避免孕育衰退,使铸件获得较好的微观组织和最佳的综合力学性能。

大断面球墨铸铁件的应用与研究进展

介绍了近年来国内外大断面球墨铸铁件的生产应用情况以及研究进展,指出应进一步加强超长凝固条件下球墨铸铁的石墨形成演变规律、新型球化工艺、冷却强化工艺,以及计算机模拟铸件组织、缺陷、性能的研究。

Fe￣（2＋）还原废蓄电池泥渣中PbO＿2的试验研究

讨论了ＰｂＯ＿２还原过程的热力学问题，并对ＦｅＳＯ＿４＋Ｈ＿２ＳＯ＿４还原转化剂处理废蓄电池泥渣中ＰｂＯ＿２及Ｐｂ过程进行了试验研究，热力学分析及试验结果表明：本研究的还原剂将ＰｂＯ＿２和Ｐｂ还原转化为ＰｂＳＯ＿４的热力学推动力大，反应速度快，工艺过程稳定以及Ｐｂ回收率高。

连续陶瓷基复合材料的研究现状及发展趋势

连续陶瓷基复合材料(C4材料)是近年来出现的一种具有全新复合增强方式的陶瓷/金属复合材料。在这种复合材料中,基体陶瓷增强相具有三维连通的内部结构,因而起增韧作用的金属填充在陶瓷骨架的空隙中,其在空间上也是三维连通的。实现这种复合结构需要不同于传统的复合材料成型与制备技术。这种复合结构使得连续陶瓷基复合材料能够将陶瓷与金属各自的性能特点与优点更多的保留在最终的复合材料中;同时,还表现出了与传统复合材料(颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料等)不同的性能特性,具有广泛的应用前景。

铟生产过程中AsH_3气体污染治理的研究

针对一种铟冶金溶液 ,研究了一种选择性硫化沉淀除砷方法 ,消除铟冶金过程中AsH3气体对环境的污染 ,考察了酸度、温度、时间及硫化氢加入量等工艺参数对除砷效率的影响。研究结果表明 :在较佳的工艺条件下 ,砷去除率≥99 1% ,有效防止了AsH3气体污染 ;砷与其它有价金属元素的分离效果好 。