电渣冶金熔炼Fe-Cr-Al高温合金抑制镧、铈稀土氧化的研究

依据炉渣结构的分子和离子共存理论,建立了CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO-CaF_2-Ce_2O_3-La_2O_3八元渣系的活度计算模型.研究了不同温度下稀土氧化物活度之比值与稀土活度的关系.分析了在2023K下,炉渣中w(FeO)、w(MgO)、碱度对氧化亚铁、镧铈稀土氧化物活度的影响,探究防止稀土元素被氧化的热力学条件.通过计算得出,适当地降低w(FeO)、增加w(MgO)可以抑制镧铈稀土被氧化,而总体来看碱度对抑制稀土的氧化影响较小.

DH36高强度船板钢综合强化机理

DH36船板钢是我国目前运用较为广泛的高强度船体结构用钢,利用碳复型、XRD衍射、TEM观察分析等方法,对控轧控冷后DH36钢中纳米析出物的类型、形貌、尺寸和数目等进行详细的讨论分析,结果表明:DH36钢中的析出物组织形貌多为规则的方形,其组成为(Ti,Nb)(C,N);试验DH36钢中析出的碳氮化物占基体的体积分数为0.009 57%,总的析出强化贡献为211.24 MPa;细晶强化为212.30 MPa;固溶强化为122.93 MPa;位错强化为134.43 MPa.

基于原子-分子理论的二元合金熔体热力学计算

分别使用Miedema、MIVM、NRTL、Wilson二元合金系热力学模型及Fact Sage热力学软件计算Bi-Pb、Bi-Sn、Cd-Pb、Pb-Sn 4个二元合金系的活度值,并与实验值进行比较.结果表明:Miedema、MIVM、NRTL、Wilson模型计算不同体系活度的效果不同,每种模型都有其适用的体系.而Fact Sage热力学软件计算的活度均与实验值吻合较好,文中使用Fact Sage分别计算Bi-Pb、Bi-Sn、Cd-Pb、Pb-Sn 4个二元系不同温度下的活度值.同时利用原子-分子理论计算Bi-Pb二元系质量作用浓度,给出生成金属间化合物Bi Pb反应的标准吉布斯自由能的表达式.

S含量波动对DH36船板钢机械性能的影响

船板钢机械性能包括屈服强度、抗拉强度、断面收缩率以及冲击功,其机械性能取决于微观组织、钢的成分等因素,故应尽量减少化学成分波动对机械性能的影响.通过Matlab软件利用工业生产实际大数据建立不同元素含量下S含量与DH36船板钢机械性能的数学模型.研究发现DH36船板钢的冲击功随着S含量的升高呈先增后减的趋势.DH36船板钢的屈服强度、拉伸强度、断面收缩率均与S含量呈非线性关系,趋势与其他元素的含量有关.

DH36钢中碳氮化物析出的热力学分析

针对Fe-Nb-Ti-C-N系统,利用双亚点阵模型对DH36钢中碳氮析出物析出条件进行热力学计算.计算结果表明,钛的碳氮化物析出温度为1 380℃,铌的碳氮化物析出温度为1 100℃.其中在1 100~1 400℃的高温区,Ti N为影响奥氏体均热阶段晶粒长大的主要因素.在1 100℃以下的低温区Nb C、Ti C是抑制DH36钢中奥氏体再结晶及再结晶后奥氏体长大的重要因素.

铝热法制备钒铝合金热力学及动力学研究

基于原子-分子理论建立了计算Al-V二元合金系结构单元质量作用浓度的热力学模型。利用文献报道的2 000、2 073、2 173、2 273 K下Al-V二元系的活度计算了生成Al8V5、Al4V反应的平衡常数,并进一步得到其摩尔标准吉布斯自由能的表达式。同时采用TG-DSC热重同步热试验分析的方法,研究了不同升温速率下,铝热法合成钒铝合金反应机理及化学反应动力学。结果发现温度在660~690℃时,差示扫描量热曲线各出现一个吸热、放热峰,说明反应机理已发生改变。然后分别运用Kissinger法、Kissinger-Crane法求解铝热反应动力学参数,建立动力学方程,通过动力学计算得到表观活化能E=448.96 k J/mol,频率因子A=1.98×10^(29)m/s,反应级数n=0.83。