特大型支承辊断裂原因分析

对一支特大型Cr2材质支承辊在轧制过程中发生辊颈断裂的原因进行了分析。通过对断裂位置进行低倍、高倍、化学成分及扫描电镜能谱分析,确定了该支承辊的断裂为辊子内部产生疲劳而断裂,并形成了锥形断裂形貌。锥形部位是由于该区域存在条带状碳化物偏析和网状碳化物而逐渐形成的;带状碳化物的形成应该是钢锭凝固时,由钢中存在较严重的成分偏析和结晶偏析引起,但也可能与锻打不充分、锻造比不够以及对带状碳化物分布改善不够有关;网状碳化物的形成可能与钢锭中碳化物不均匀分布有关,也可能是锻后终锻温度过高或冷却速度太缓慢而产生。

Fe-Si-B非晶合金对溶液中Cu(Ⅱ)的去除效率

采用单辊甩带法成功制备了Fe-Si-B非晶合金条带,并以300目铁粉为参比物,研究了其对溶液中Cu(Ⅱ)的去除效果。结果表明,60 min内,1 g/L的Fe-Si-B非晶合金条带对100 mg/L Cu(Ⅱ)的去除效率大于98%,且去除过程符合伪一级动力学模型。相同条件下,Fe-Si-B非晶合金条带去除Cu(Ⅱ)的表面积约化反应速率常数是300目铁粉的167倍。通过分析不同环境因素对Fe-Si-B非晶合金条带去除Cu(Ⅱ)效率的影响,发现反应速率与温度、pH值成正比,与Cu(Ⅱ)浓度成反比。在重复使用六次后,Fe-Si-B非晶合金条带仍保持67%的去除效率。

Fe-Si-B非晶合金薄带对水中Cu(Ⅱ)的去除性能及机理研究

采用单辊甩带法制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-BAR)。分别将0.08、0.30、0.60、1.00 g/L的Fe-Si-BAR加入初始浓度为100 mg/L的含Cu(Ⅱ)溶液中进行Cu(Ⅱ)去除试验。结果表明,随着Fe-Si-BAR剂量从0.08增加到1.00 g/L,Cu (Ⅱ)的去除率从85%升高到99%,且去除过程符合伪一级动力学模型。Fe-Si-BAR去除Cu (Ⅱ)主要基于氧化还原反应,还原产物为Cu和Cu2O。反应过程中,Fe-Si-BAR表面产物层形成松散结构,并且从条带表面脱落。

Fe-Si-B非晶合金去除水中Pb(Ⅱ)的性能及机理研究

采用单辊甩带法成功制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-BAR),研究其对水中Pb(Ⅱ)的去除性能及机理,并与48μm铁粉(FeCP)进行对比。结果表明,相同试验条件下,Fe-Si-BAR去除水中Pb(Ⅱ)的表面积约化反应速率常数是FeCP的87倍。分析表明,Fe-Si-BAR优异的去除性能得益于非晶合金独特的原子结构及Si和B的添加。处于亚稳态的零价铁具有更大的反应活性,且无序的原子排列方式增加了非晶条带表面的反应活性位点。Si和B的添加使产物层容易失去支撑而从条带表面脱落,使得内层零价铁以效率更高的还原去除方式固定Pb(Ⅱ)。

Fe-Si-B非晶雾化粉末去除Cr(Ⅵ)的研究

为了研究Fe-Si-B系非晶合金对毒性较强Cr(Ⅵ)的去除效率,将K2Cr2O7溶液倒入分别盛有300目还原性铁粉、Fe78Si9B13非晶条带和雾化粉末的烧杯,在定时电动搅拌器上快速搅拌后取出6~10mL上清液于自封管内测定Cr(Ⅵ)的剩余浓度,90min(转速4000r/min)后静置10min倒出剩余溶液将固体产物烘干。结果表明Fe-Si-B系非晶合金相比零价铁具有更为优异的表观形貌和化学活性,Fe78Si9B13雾化粉末的去除效果最优。XRD和XPS的分析显示无Cr(Ⅵ)的相关产物生成,结合γ-FeOOH的出现说明反应机制为以Fe0氧化反应为主的还原—吸附作用。在初始浓度为2.1×10-6mol/L的K2Cr2O7溶液中Fe78Si9B13非晶雾化粉末可循环利用次数高,使用6次后仍具有60%的去除率。

Fe-Si-B非晶合金粉末对水溶液中Ni(Ⅱ)的去除机理(英文)

对比研究了商业Fe-Si-B非晶(Fe-Si-B^(MG))粉末和目前广泛应用的零价铁粉(ZVI,F;0)对水溶液中重金属离子Ni(Ⅱ)的去除性能。动力学分析显示Fe-Si-B^(MG)粉末对Ni(Ⅱ)的去除效率约为Fe;粉的38倍。通过对2种粉末的表面形貌观察发现,与Fe0^(0)粉相比,Fe-Si-B^(MG)粉末的表面产物层具有均匀、疏松的絮状物,更容易在搅拌过程中脱落。通过对Fe-Si-B^(MG)粉末反应前后的表面化学成分分析发现:Fe-Si-B^(MG)粉末通过吸附、还原、共沉淀作用去除水溶液中Ni(Ⅱ),而Fe0^(0)粉主要通过吸附和共沉淀去除水溶液中的Ni(Ⅱ)。