B_4C和Al在高温条件下的化学反应及相组成的研究

采用X射线衍射和差热分析系统研究了B4C和Al在高温条件下的化学反应和相组成。研究结果表明:B4C和Al在0~1 500℃温度区间内反应生成相有Al3BC、AlB2、Al4C3和AlB12C2。在该区间内,B4C和Al生成新相的反应分为三个阶段:Al3BC和AlB2相在625~690℃温度区间反应生成;Al4C3相在1 150~1 185℃温度区间反应生成;AlB12C2相在1 320~1 350℃温度区间反应生成。分析了无压浸渗法所制备B4C/Al复合材料的相组成,并测试了其力学性能。

B_4C/Al复合材料力学性能及其断裂机理的研究

对无压浸渗法制备的B4C/Al复合材料进行了力学性能测试。结果表明,B4C/Al复合材料的抗弯强度和断裂韧性与单一B4C材料相比有显著提高。B4C/Al复合材料的抗弯强度及断裂韧性分别比单一B4C提高了18.39%和75.27%,但其硬度降低。B4C/Al复合材料经扫描电镜和背散射仪分析后发现,无压浸渗法制备的B4C/Al复合材料中没有大尺寸的显微缺陷,组织分布比较均匀、致密;B4C以连续的骨架结构存在,而渗入的铝相也以连续基体的形式存在;单一B4C存在较多的穿晶断裂,而B4C/Al复合材料的断裂方式主要以沿晶断裂为主,这是B4C/Al复合材料断裂韧性提高的主要原因。

原位生成CeB_6颗粒增韧B_4C/Al复合材料的研究

采用无压浸渗法制备了B4C-CeB6/Al复合材料,并对其进行了力学性能测试。B4C-CeB6/Al复合材料的密度、抗弯强度、断裂韧性相比单一B4C材料都有很大的提高,而硬度有所降低。其抗弯强度值为409.47 MPa,比单一碳化硼提高了39.32%;断裂韧性值6.58 MPa.m1/2,比单一碳化硼提高了78.80%。B4C-CeB6/Al复合材料的抗弯强度和断裂韧性的提高主要有两方面的作用:一是由于原位生成的CeB6和B4C颗粒之间热膨胀系数的不匹配产生残余应力,从而引起裂纹偏转起到增韧的效果;二是渗入金属铝的延展性在复合材料中得以体现,使复合材料韧性增加。

B_4C/Al复合材料的相及其显微组织的研究

用无压浸渗法制备了B4C/Al复合材料。采用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜、透射电镜以及光学显微镜对复合材料的相及其微观组织进行了观察及分析。结果表明,在B4C/Al复合材料中,Al3BC相沿碳化硼和铝的界面生长,增加了碳化硼和铝的界面结合强度;AlB2是类似棒状的长条晶体,嵌于碳化硼和铝之间,当材料受外力冲击时起增韧作用。该复合材料中碳化硼以连续的骨架结构存在,而渗入的铝相也以连续基体的形式存在,形成了双连续骨架结构。该复合材料的断裂方式是沿陶瓷骨架的穿晶断裂和金属铝的桥接断裂。

退火处理对B_4C-CeB_6/Al复合材料相组成及其力学性能的影响

首次向B4C中添加CeO2,原位合成制备了B4C-CeB6多孔增强体。然后采用无压浸渗法,将金属铝渗入B4C-CeB6增强体中,制备出B4C-CeB6/Al复合材料,对其进行了相组成的分析和力学性能的测试。对无压浸渗法制备的B4C-CeB6/Al复合材料进行不同温度下的退火处理后,对其也进行了相组成的分析和力学性能的测试。结果表明,在本试验的退火温度下,退火后的B4C-CeB6/Al复合材料的抗弯强度相比未退火的有显著提高;而退火后的B4C-CeB6/Al复合材料的断裂韧性略有提高;退火处理对复合材料硬度几乎没有影响。将未退火的B4C-CeB6/Al复合材料和退火处理后的B4C-CeB6/Al复合材料都用XRD检测其中的相组成,发现其中相组成无变化,但是复合材料中各相的含量变化却各不相同。

Q460E钢板轧制工艺研究

采用控冷控轧工艺对3种规格的Q460E中厚板生产的工艺过程进行研究。结果表明,采用两阶段预热和两阶段控制轧制,第一阶段在奥氏体再结晶区轧制,铸坯开轧温度为1 050～1 100℃,道次压下率控制在10%以上;第二阶段在奥氏体未再结晶区轧制,开轧温度为≤950℃,终轧温度为860～790℃,待温后累计压下率≥50%,道次变形率≥12%;采用层流冷却方式,钢材具有良好的强韧性能。

原位合成B_4C-CeB_6/Al复合材料过程中相组成的研究

向B4C中添加稀土CeO2、B4C和CeO2原位反应形成了B4C-CeB6预制体多孔材料,然后采用无压浸渗法,将铝渗入B4C-CeB6预制体中制备得到了B4C-CeB6/Al复合材料。采用XRD和DTA对制备B4C-CeB6/Al复合材料过程中各相的生成温度与化学反应进行了系统的研究。结果表明,CeO2加入到B4C中,在碳化硼预制体制备过程中CeO2与B4C及其中的碳在1240～1300℃温度区间发生原位反应,反应产物为CeB6。在0～1200℃的温度区间,不同温度下碳化硼和铝反应的生成相有Al3BC、AlB2和Al4C3。Al3BC和AlB2在645～690℃温度区间反应生成,是较低温度下的反应产物;而Al4C3在1150～1200℃温度区间反应生成,是较高温度下的生成相。

Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系性能的研究

对Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究。研究结果表明:向CaO-Al_2O_3二元系中分别添加10%、15%以及20%的CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2系的渣样电导率随着CaF_2含量的增加而增大,初晶温度不断降低;随着渣系的温度升高,该渣样的电导率也不断增大,当添加20%CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2渣的初晶温度为1 468℃。A_2O_3-CaO-CaF_2渣系中主要物相组成为CaAl_2O_4、Ca_2Al_3O_6F、Ca_2AlF_7以及AlF_3。CaF_2添加量为10%时,熔渣中有大量的CaAl_2O_4物质,随着CaF_2添加量的增加,CaAl_2O_4物质越来越少,而Ca_2Al_3O_6F和Ca_2AlF_7物质越来越多。

GCr15轴承钢管穿孔内翘皮缺陷成因分析

通过工艺对比试验、化学成分分析、金相分析、扫描电镜及能谱分析、超声检测分析等方法,对某GCr15轴承钢管穿孔过程中产生的内翘皮缺陷成因进行了分析。结果表明:该穿孔内翘皮缺陷是由轴承钢棒严重的中心疏松缺陷在穿孔过程中撕裂扩展而产生的;通过超声探伤检测控制轴承钢棒质量,可避免类似缺陷的产生。

多孔碳化硼的力学性能及其微观组织

采用无压烧结法制备得到了多孔的碳化硼,用扫描电镜研究了该材料的微观组织;并测定了不同孔隙率碳化硼的抗弯强度和密度,分析了多孔碳化硼的孔隙率与抗弯强度和密度的关系。研究结果表明:采用无压真空烧结法所制备的多孔碳化硼材料的微观组织烧结良好,烧结颈明显,孔隙大小比较均匀;当空隙率为30%时,所制备的多孔碳化硼密度为1.714 g/cm3,抗弯强度为100.85 MPa。

碳热还原法制备富镧稀土硅铁合金的研究

文中采用直流矿热炉碳热法制备富镧稀土硅铁合金。在整个生产试验过程中我们进行了La/RE配分比为55%、65%、75%和100%的四种稀土硅铁合金的连续生产,共生产出了12炉合金,生产过程和结果都令人满意。在48小时的连续冶炼过程中,炉底无结瘤现象,运行良好。

Al_2O_3-CaO-CaF_2-MgO渣系性能的研究

对Al_2O_3-CaO-CaF_2-MgO渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究。研究结果表明:在该渣系中,随着MgO的含量的增加,渣系的初晶温度先降后增,当MgO的加入量为7%时值最低,初晶温度为1497℃。该渣系中,随着MgO加入量的增加和温度的升高,渣系的电导率也随着增大,其中主要物相组成为MgAl_2O_4、Ca_2Al_3O_6F、Ca_3Al_(10)O_(18)、Ca_(12)Al_(14)O_(33),随着MgO添加量的增加,MgAl_2O_4物质逐渐增加。

镁合金强流脉冲电子束表面改性

选用变形镁合金AZ31和铸造镁合金AZ91HP作为研究对象,进行强流脉冲电子束表面处理研究,这种处理能够有效地提高镁合金的抗蚀性和达到表面强化效果.处理后样品表面呈起伏形貌,出现典型熔坑,重熔层4 μm～10μm,导致表面出现塑性变形,主要是孪晶形式.由于镁的蒸发和第二相Mg17Al12熔化,表面形成铝的过饱和固溶体.性能测试主要是摩擦磨损和抗腐蚀性能测试.近表层几百微米范围内均出现显微硬度值升高的现象,改性样品平均摩擦系数降低,耐磨性提高.处理后样品在5%NaCl溶液中抗腐蚀性能有显著提高,镁合金强流脉冲电子束处理后,铝固溶度增加,表面易于形成致密的氧化膜,动电位极化曲线测量结果显示极化电阻增大,自腐蚀电流降低,最大可降低三个数量级,极化电阻与之相反.

硫对Ni-Cr-W-Al高温合金热塑性的影响

研究了硫对Ni-Cr-W-Al高温合金热塑性的影响。结果表明,当硫含量(质量分数)为0.0004%时,在950～1250℃时,合金的热塑性很好,面缩值都在55%以上;随着硫含量的增加,热塑性不断降低,当硫含量达到0.0116%时,在950～1250℃时面缩值都在50%以下。随着硫含量的增加,高温拉伸断口趋于沿晶断裂,并在高硫含量的晶界处出现硫的富集。这表明,硫是导致合金热脆的主要原因。

Na_3AlF_6-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-MgF_2-NaCl低温铝电解质密度的研究

用阿基米德实验方法,采用二次正交回归实验设计,研究了低温铝电解质Na3AlF6 AlF3 Al2O3 CaF2 MgF2 NaCl体系的密度.得到密度(ρ)与温度(t/℃)、分子比(CR)和NaCl质量分数(B/%)关系的简化方程:ρ=2 7305-1 225×10-3t+2 204×10-1(CR)-2 014×10-3(B-8 292)2.绘制了低温铝电解质密度的等值面图,并讨论了各因素对低温铝电解质密度的影响.经计算得出了实验条件下的密度为1 80～2 05g/cm3,并与该电解工艺条件下的铝液密度对比,讨论了铝液与低温铝电解质的分离效果.

La_2O_3-H_3BO_3-C体系高温烧结过程的相组成研究

采用TG-DTA和XRD等分析手段对La2O3-H3BO3-C体系高温烧结过程中的相组成进行了研究。结果表明:在82~390℃之间,发生了H3BO3的三阶段脱水反应,第一阶段为82~153℃,生成了HBO2;第二阶段为153~222℃,生成了H2B4O7;第三阶段为287~390℃,生成了B2O3。在836~1 400℃时,主要是La2O3与B2O3反应生成LaB3O6和LaBO3。在1 450℃的高温下,La2O3、B2O3和C共同作用生成LaBO3和B4C,此时LaBO3相占主要地位,计算得到其晶胞参数为:a=7.955,b=8.160,c=6.499,属于单斜晶系。在1 500℃时,LaBO3和B4C反应生成LaB4、B和LaB6;LaB4和B进一步烧结生成LaB6,其生成率随烧结时间延长而增加,计算得到其晶胞参数为:a=4.156,属于立方晶系。

超低碳深冲钢冶炼全流程氧含量及夹杂物演变研究

采用氧氮测试仪和扫描电镜对超低碳深冲钢冶炼全流程中的氧含量及夹杂物进行了研究。结果表明,RH精炼过程中氧含量急剧下降,夹杂物由FeO转变为Al_2O_3类脱氧产物;中间包浇铸过程中含氧量受钢液液面剧烈波动的影响,夹杂物以Al_2O_3·TiO_x类夹杂为主;连铸坯中不同部位的含氧量与生产条件有关,夹杂物以铝钛夹杂为主。

鞍山钢铁工业循环经济发展模式选择

从鞍山钢铁工业的实际情况出发,提出了建设混合型钢铁生态工业园的鞍山钢铁工业循环经济发展模式。从园区内企业分类、种群共生关系分析、行业网络耦合、生态产业链设计和企业生态位分析等方面对鞍山钢铁工业生态系统结构进行了设计。

富镧蠕化剂对铸铁中的石墨形态和组织的影响

为了合理利用稀土资源中随着钕、铈的大量提取和应用后所得的副产品富镧混合稀土金属,本文直接在直流矿热炉中用碳热还原法制备富镧基稀土硅铁合金,并利用所制备的富镧稀土硅铁合金作为蠕化剂来制取蠕墨铸铁。主要研究了富镧稀土硅铁合金的加入量对铸铁中石墨形态和组织的影响。结果证明,用富镧基稀土蠕化剂,通过控制适当的工艺条件,能够得到蠕墨铸铁和球墨铸铁。

重轨钢铸坯质量分析及工艺控制

针对探伤不合格的重轨钢样,采用手动探伤仪进行复检定位,并采用光学显微镜和扫描电镜对钢轨探伤不合格具体位置进行了分析。结果表明,重轨钢样主要质量缺陷是疏松孔洞、微小裂纹以及Mn S夹杂物。采取冶炼质量优化、连铸工艺控制,降低夹杂物级别,提高钢液质量以及铸坯缓冷工艺优化等措施,成品重轨钢探伤合格率达到99%以上。