Mg处理Nb-Ti微合金钢中非金属夹杂物演变机理研究

在工业生产条件下,对Nb-Ti微合金钢进行Mg处理试验,分析了Mg处理条件下,微合金钢中非金属夹杂物的演变规律。结果表明,微合金钢经过铝脱氧产物主要为Al_(2)O_(3)夹杂,进行Ca处理后,Al_(2)O_(3)夹杂减少,转变为CaO-Al_(2)O_(3)夹杂,且部分MnS夹杂转变为CaS夹杂;精炼阶段将Ca处理改为Mg处理后,可将铝脱氧产物Al_(2)O_(3)夹杂变性为MgO-Al_(2)O_(3)夹杂。Mg处理前,夹杂物在LF主要是Al_(2)O_(3)夹杂,进行Mg处理和Ti合金化后,钢中主要夹杂物变为MgO-Al_(2)O_(3)夹杂、MgO夹杂和TiN夹杂,最终在铸坯中的夹杂物为MgO-Al_(2)O_(3)外包裹CaS/MnS和(Nb、Ti)N复合夹杂。对Ca处理和Mg处理的夹杂物尺寸进行对比,夹杂物尺寸主要分布在5μm以内,Mg处理形成的2μm以内的夹杂物占比高于Ca处理工艺,表明镁处理可以较好地细化夹杂物,形成大量弥散分布的细小夹杂,有助于提升钢的综合力学性能。

Ti元素对Al-5Mg合金晶粒细化机理研究

晶粒细化能有效降低铸造缺陷,减小晶粒尺寸,是提高Al-Mg合金强度和塑性的有效途径。研究了Ti元素对Al-5Mg合金晶粒细化的影响规律和机理。结果表明,Ti元素能够有效细化Al-5Mg合金晶粒尺寸,与未添加Ti相比,添加0.1%Ti(质量分数)的Al-5Mg合金的晶粒尺寸从143.4μm降至42.7μm。其主要原因为Ti、Zr与Al原子结合形成Al3Ti、Al3Zr、Al3(Ti,Zr)颗粒能充当有效的异质形核核心,促进合金中细小、均匀等轴晶的形成。当Ti元素含量为0.2%(质量分数)时,Al3M颗粒团聚粗化,形核位点数量减少,Ti元素细化效果降低,合金的晶粒尺寸增加到64.6μm。当合金中Al3M相尺寸越小、数量越多,分布越弥散,其细化晶粒效果越好。

Ti-Mg脱氧钢复合夹杂物诱导针状铁素体原位观察

以Ti-Mg脱氧钢为研究对象,采用热模拟和高温激光共聚焦显微镜(CLSM)研究了不同冷速对组织相变的影响以及连续冷却条件下原位观察晶内夹杂物诱导针状铁素(AF)体形成过程。结果表明:随着冷速的增加,AF含量先增加后降低,冷速为5℃/s时,AF含量最多;高温原位观察发现,614℃时AF开始在夹杂物处形核,553℃时形核长大结束。电子探针面扫夹杂物内层以MgO-Al_(2)O_(3)为主体,外层覆盖TiOx-MnO。贫Mn区的形成是诱导含Ti-Mg复合夹杂物诱导生成AF的主要原因。

Ti-Mg脱氧工艺对低碳钢板气电立焊接头组织和性能的影响

Ti-Mg脱氧工艺可有效提高钢材的大线能量焊接性能,实焊条件下该类钢的组织特征及影响机理有待进一步研究。本文对比研究了Ti-Mg脱氧钢和普通工艺钢,开展了气电立焊大线能量焊接试验,检测了焊接接头组织与性能,采用电解萃取的方法提取钢中夹杂物,并进行扫描电镜表征,分析了脱氧工艺对焊接组织和性能的影响机理。结果表明,Ti-Mg复合脱氧工艺下钢中主要形成细小弥散的球状Ti-Mg-O型夹杂物,改善了夹杂物形态,减轻了对钢材基体性能的不利影响。大线能量焊接过程中,微细氧化物钉扎细化粗晶热影响区的奥氏体晶粒,消除仿晶铁素体和侧板条结构,促进针状铁素体组织转变,显著提高焊接接头冲击韧性。

RE-Mg-Ti复合变质高碳高速钢轧辊的组织和性能

研究了RE Mg Ti复合变质对高碳高速钢组织和性能的影响。结果表明,复合变质能细化高速钢基体,并且使共晶碳化物由层片状变成球状。变质处理后,高碳高速钢的硬度、红硬性和强度变化不大,断裂韧性和疲劳裂纹扩展门槛值有所提高,冲击韧性提高一倍以上,抗热疲劳性能和高温耐磨性也明显改善。

球磨工艺对医用Ti–Mg复合材料力学性能的影响

采用球磨+冷压制坯+微波加热烧结工艺制备Ti–15Mg复合材料,研究球磨工艺对Ti–15Mg混合粉末性能以及烧结后复合材料力学性能的影响。结果表明:以200 r·min^(-1)球磨转速球磨8~10 h,随着球磨时间延长,混合粉末的平均粒径明显变小,粉末粒度分布逐渐集中在10~45μm区间,粉末的球形度增加。在长时间球磨过程中,软质镁颗粒受到强烈撞击、研磨,引起表面破碎,钛颗粒出现了体积破碎和表面破碎,最终导致软质镁颗粒包裹脆性钛颗粒。球磨8 h后,混合粉末未出现明显的氧化,混合粉末中钛、镁粉末分布较为均匀,复合材料的力学性能较为优良,符合作为医用材料的力学性能要求。在低球磨转速下,球磨转速的提高不会导致粉末性能和烧结后复合材料性能出现明显变化。最佳球磨工艺参数为球磨时间8 h、球磨速度200 r·min^(-1),过程控制剂为正己烷。

微波法合成红色长余辉发光材料Gd_2O_2S∶Eu,Mg,Ti及其发光特性

用微波辐射法首次合成了Gd2O2S∶Eu,Mg,Ti红色磷光化合物,用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征。结果表明：材料的晶体结构为六方晶系,与Gd2O2S的相同。颗粒的形貌为类球形,分散性较好,尺寸在1-2μm之间。Gd2O2S∶Eu,Mg,Ti的激发光谱呈带状,激发光谱主峰位于360nm,另外在400,422,472nm等处也有激发峰存在;发射光谱为线状光谱,归属于Eu^3＋的5^DJ（J=0,1,2）到7^FJ（J=0,1,2,3,4）的跃迁。随着Eu浓度的增加,位于蓝绿区的586,557,541,513,498,471,468nm处的发射峰逐渐减弱,而主峰位于627nm处的红光发射明显增强。当Eu浓度为6mol%时,红光发射最强。Mg,Ti共掺杂可显著改善其余辉性质。

硫酸盐还原菌对海底泥中Al-Zn-In-Mg-Ti阳极的腐蚀影响

通过电化学交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)和表面能谱(EDS)等方法测试Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极在不含和含硫酸盐还原菌(Sulphate Reducing Bacteria,SRB)两种海泥中的腐蚀行为,研究海泥中SRB对其腐蚀行为的影响。电化学研究表明:试样在不含SRB海泥中的腐蚀电位一直高于在含SRB海泥中的腐蚀电位;实验的初始阶段,含菌海泥中的试样腐蚀速率相对较大;实验后期,试样在含菌海泥中的腐蚀速率远大于在无菌海泥中的腐蚀速率,SRB明显促进了试样在海泥中的腐蚀。SEM分析显示,在不含和含SRB海泥体系中的试样都发生了局部腐蚀,但在含SRB海泥中的试样局部腐蚀更为严重。EDS结果显示了含SRB试样表面的Al,Zn的含量明显低于无SRB试样。

动态海水温度对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极性能的影响

采用恒电流法、电化学阻抗谱并结合表面形貌观察研究了动态海水中温度对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能的影响,并与静态条件下测试结果进行比较。结果显示,随着海水温度降低,Al-Zn-In-Mg-Ti阳极试样的开路电位和工作电位负移,电化学容量增大,电流效率升高,溶解形貌更好;温度相同时,动态海水中Al-Zn-In-Mg-Ti阳极试样的开路电位、工作电位较静态条件下正移,电化学容量及电流效率下降,溶解形貌稍差。

Y_2O_2S:Eu^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)红色材料的制备和长余辉性能

用高温固相法制备了Y_2O_2S:Eu^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)红色长余辉材料,余辉时间达到1h以上,X射线衍射测量表明材料的晶体结构为Y_2O_2S。发射光谱对应了Eu^(3+)离子~5D_J(J=0,1,2,3)→~7F_J(J=0,1,2,3,4)的特征发射;激发光谱主峰位于345 um,另外在260,396,468,540 um等处也存在激发峰。对比测量了Y_2O_2S:Eu^(3+),Mg^(2+),Ti_(4+)和Y_2O_2S:Eu^(3+)的热释发光曲线,Y_2O_2S:Eu^(3+)的热释发光曲线可以拟合成3个热释发光峰的叠加:237,226,301K;而Y_2O_2S:Eu^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)的热释发光曲线可以拟合成5个热释发光峰的叠加:149,215,262,287,334 K,并计算了相应的陷阱能级。Ti^(4+)是引起较深陷阱能级的主要原因,Mg^(2+)起电荷补偿的作用。

Mg-Ti二元系合金的研究进展

对近年来Mg-Ti二元合金的研究开发概况、制备技术、结构与性能等方面进行了系统阐述。介绍了采用机械合金化法、物理气相沉积法、高压合成法以及放电等离子烧结等方法获得的亚稳态Mg-Ti二元合金,分析了不同制备技术对Mg-Ti二元合金的结构演变、储氢性能、氢致光变特性和力学性能的主要影响因素,并对Mg-Ti二元合金研究中存在的问题以及今后的发展方向进行了探讨与展望。

敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片γ射线响应特性

敏化LiF（Mg,Ti）热释光剂量片（LiF（Mg,Ti）-M TLD）是用于强脉冲辐射场剂量测量的主要探测器.对国内4个厂家生产的敏化LiF（Mg,Ti）热释光剂量片进行了γ射线响应的一致性、重复性和线性的比较研究,测量了γ射线辐照后4种敏化LiF（Mg,Ti）热释光剂量片试验样品的吸收剂量读数平均值及标准偏差,比较了4种样品在不同吸收剂量下的灵敏度及其变异系数,并获得了超出线性上限的大剂量辐照对剂量片线性响应特性的影响规律.研究结果表明,北京防化研究院生产的剂量片性能最优,试验样品在吸收剂量为6Gy（Si）时读数变异系数为3.11%,重复性指标在5%以内,线性响应上限在50-100Gy（Si）之间.吸收剂量为150Gy（Si）并退火后再次使用时的灵敏度漂移幅度约为11%.

合金成分对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极性能的影响

利用正交试验的配比方法炼制了不同Zn、In、Mg、Ti含量Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极9组,采用恒电流和极化曲线方法评价了牺牲阳极的电化学性能。结果表明:电流效率随着钛含量的增加呈上升趋势,随着铟含量的增加而呈下降趋势,随着锌、镁含量的增加先下降后升高。阳极为均匀溶解,未出现钝化现象,溶解过程表现出2种放电过程。最佳阳极配比(wt%)为:Zn 6.0,In 0.020,Mg 1.5,Ti 0.080,余量为Al。

Friction heat production and atom diffusion behaviors during Mg-Ti rotating friction welding process

An innovative physical simulation apparatus, including high speed camera, red thermal imaging system, and mechanical quantity sensor, was used to investigate the friction heat generation and atom diffusion behavior during Mg-Ti friction welding process. The results show that the friction coefficient mainly experiences two steady stages. The first steady stage corresponds to the Coulomb friction with material abrasion. The second steady stage corresponds to the stick friction with fully plastic flow. Moreover, the increasing rates of axial displacement, temperature and friction coefficient are obviously enhanced with the increase of rotation speed and axial pressure. It can also be found that the there exists rapid diffusion phenomenon in the Mg-Ti friction welding system. The large deformation activated diffusion coefficient is about 105 higher than that activated by thermal.

Al-Li-Mg(Ti)合金形成焓的EAM研究

采用普适分析型的嵌入原子模型,通过拟合纯元素的晶格常数、空位形成能、结合能和体积弹性模量等,确定了Al、Li、Mg和Ti4个元素的嵌入原子模型参数.不同元素之间的相互作用势的参数由拟合实验或第一原理计算结果确定.用确定的嵌入原子模型分别计算了由Al、Li、Mg和Ti元素构成的二元系以及三元系中的有序合金化合物的形成焓,计算结果与已有的实验结果和第一原理计算结果符合得比较好.

Ti-Mg聚乙烯催化剂的制备及其分形形态的研究

应用分形理论研究了Ｔｉ－ Ｍｇ 负载型聚乙烯催化剂的形态。采用改进的盒子维法对扫描电镜照片进行分析计算，得到了催化剂及其聚合物的表面分维值。探讨了催化剂制备反应时间、反应温度及搅拌速率对催化剂表面形态的影响，以及催化剂分维值对聚合活性及其聚合产品形态的影响。结果表明，随着反应时间的延长和反应温度及搅拌速率的提高，催化剂表面的粗糙无规则度随之增加，聚合活性有所提高。而过低或过高的催化剂初始分维值对聚合物的形态都将产生不利的影响，因此在工业应用中催化剂分维值应选取一最佳范围。

共沉淀法制备Y_2O_2S∶Eu^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)红色长余辉材料

用共沉淀法制备了Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉材料。测量了材料的电子显微形貌、晶体结构和发射光谱。通过与固相法制备的Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+长余辉材料比较,发现两种方法都可以制备粒度基本相同的纯相Y2O2S基质晶体,但共沉淀法样品的颗粒结构更松散。研究了Eu3+浓度对两种方法制备样品的谱线发射强度的影响,通过比较共沉淀法和高温固相法制备的样品中Eu3+的5D1→7F3较高能级跃迁的587.6 nm谱线强度随Eu3+浓度的变化,发现共沉淀法更有利于Eu3+均匀进入Y2O2S基质晶格而形成有效的发光中心。

微波法合成新型红色长余辉材料Gd_2O_2S:Eu,Mg,Ti中助熔剂的影响

用微波辐射法合成了红色长余辉材料Gd2O2S:Eu,Mg,Ti,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等手段对合成产物进行了分析和表征,并研究了不同助熔剂L i2CO3,Na2CO3,K2CO3,Na3PO4,KH2PO4以及L i2CO3和Na2CO3共同作用对材料的微观形貌及发光性能的影响。结果表明:不同的助熔剂的加入均可得到单相晶体,材料的晶体结构为六方晶系,与Gd2O2S的相同。颗粒分散性较好,晶粒尺寸以及形貌因助熔剂的不同而有所差别。发光性质研究表明:不同助熔剂的加入并没有改变样品发射谱主峰位置(627nm),但对其峰强度产生明显影响,激发光谱中的情况与此相似。研究发现L i2CO3和Na2CO3共同作用可有效延长余辉时间。

Ti－Mg系载体催化剂预聚合对乙烯气相聚合及产物颗粒形态的影响

研究了Ｔｉ－Ｍｇ系载体催化剂经预聚合与未经预聚合的乙烯气相聚合反应。结果表明，预聚合使催化活性增大、产物堆密度增大、颗粒大小均匀。扫描电镜观察表明，预聚合使催化剂颗粒疏松、多缝隙。预聚物、聚合产物颗粒分别由细小的二级类球形粒子紧密聚集而成，二级粒子则由更细小的一级粒子组成。图象分析测得催化剂、预聚物、聚合产物颗粒平均粒径分别是３３、１６８、２６３μｍ，长短轴之比（Ｄ／ｄ）分别是１．５２４、１．５４０、１．５１４。

Mg-Ti合金的研究现状

系统的阐述了近年来Mg-Ti合金在国内外发展状况、Ti在镁合金中作用的研究以及Mg-Ti合金的制备方法,介绍了采用机械合金化法、放电等离子烧结法、物理气相沉积法、汽相淬火工艺等方法制备Mg-Ti合金,分析了机械合金法制备合金过程中的影响因素,探讨了Mg-Ti合金的发展前景和存在问题。