DH36高强度船板钢中碳化物及碳氮化物析出行为

利用碳复型法通过透射电子显微镜研究工业级DH36高强度船板钢在控轧控冷工艺下纳米级碳化物和碳氮化物的析出行为,并针对钢液冷却过程分别对碳化物及氮化物的析出规律进行热力学计算。研究结果表明:钢中普遍存在的析出相为(Nb,Ti)(C,N)碳氮化物和(Nb,Ti)C碳化物,均为FCC,Na Cl型结构,其中(Nb,Ti)(C,N)基本呈立方形,(Nb,Ti)C大多由富Ti的"核"部和富Nb的"帽"部构成;析出粒子均为单相,其晶格常数随Ti与Nb物质的量比的变化而微弱变化;通过统计粒子粒径及分布规律,利用Orowan绕过机制计算得出此类钢中沉淀强化对屈服强度的贡献约为166 MPa;钢中第二相析出的先后顺序为Ti N,Ti C,Nb C,Nb N。

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.

电渣重熔六元渣系FeO活度的研究

利用熔渣分子—离子共存理论,研究了电渣重熔20%CaO-20%Al_2O_3-60%CaF_2渣系在冶炼过程中,由于吸收MgO、FeO、SiO_2等夹杂物后,在渣中形成了一定浓度的FeO,而使渣系具有向钢液传递[O]的能力,考察了1 550℃下FeO、MgO质量分数以及二元碱度w(CaO)/w(SiO_2)对FeO活度的影响;分析了该渣系在1 550、1 600、1 650、1 700、1 750和1 800℃下FeO活度随温度的变化情况,构建了20%CaO-20%Al_2O_3-60%CaF_2为基础渣系的六元渣系的FeO活度的模型.研究表明:FeO活度随二元碱度w(CaO)/w(SiO_2)的增加而先增大至趋于平缓后略微减小,在碱度为3.8达到最大;FeO活度随FeO质量分数增加而线性增加,高碱度时,随FeO质量分数增加FeO活度相近;碱度为1时,FeO的活度随MgO的质量分数增加而增大,随温度升高而增加,且MgO含量越高,FeO活度越大;当碱度增加到4、7、10时,FeO的活度随MgO的质量分数增加而减小,相同质量分数的MgO时,碱度越大,FeO活度值越小;碱度为4,MgO的质量分数为1%时,FeO活度达到最大值,高碱度时,温度升高,FeO活度基本保持不变,且同一温度下,碱度越大,FeO活度反而降低.工业试验表明,该模型可以直接利用渣系对金属熔体中氧含量变化进行预测,并对减小钢液中氧含量具有指导意义.

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.

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.

基于原子-分子共存理论的全浓度Ti-Al二元熔体热力学性质计算（英文）

基于原子-分子共存理论建立计算温度为1973~2273 K及全浓度范围Ti-Al二元熔体质量作用浓度Ni的热力学模型。利用不同温度(1973、2073、2173和2273 K)下的模型计算结果,得到在无限稀溶液(0<x_(Ti)<0.01)中铝、钛活度因子的对数与温度的关系式。根据该表达式,进一步得到组元i溶解于Ti-Al二元熔体形成浓度为1%(质量分数)溶液为标准态的溶解Gibbs自由能。与此同时,对Ti-Al二元熔体的过剩Gibbs自由能、过剩熵、过剩焓也进行了计算。

体育教学过程中学生动机与教师激励策略

体育教师可以通过他们使用的动机策略来影响学生的自我动机决定。在本研究中,考察了教师自我认知与学生之间的关系。学生对这三种策略的认知对他们的自我决定有积极的影响,这种关系起着中介作用。最后,促进适应性激励的重要性借鉴自我决定理论,对教师和学生的模仿进行了探讨。本研究旨在探讨三种动机教学策略之间的关系。即自主支持、结构和参与和学生的自我决定,以及这些关系是否是由学生对心理需求满足的感知来调节的。认为,社会环境的功能意义是预测学生自我的重要因素。因此,为了检验这一论点,我们打算用教师和学生的报告来检验所提议的动机序列,即教师使用三种动机策略的情况。

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.

45Cr9Si3气阀钢电渣锭、轧制及退火过程中碳化物析出行为

通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电解实验、热力学理论计算,对比研究了45Cr9Si3气阀在电渣锭、轧制及退火三种状态下所析出碳化物的类型、尺寸、形貌及析出条件。结果发现,45Cr9Si3气阀钢中的碳化物类型主要为Cr7C3,尺寸较大,最大尺寸大于20 &#181;m,形貌呈条棒状;含有少量的TiC和NbC,尺寸较小,最大尺寸不超过5 &#181;m,形貌以三角形、方形和小颗粒为主;同时含有少量小颗Cr23C6型碳化物。根据热力学理论计算,TiC和NbC在固液两相区开始析出,析出温度分别为1627.5 K和1619.7 K。Cr7C3和Cr23C6在固相中析出,析出温度分别为1395.4 K和1193.1 K。为下一步45Cr9Si3气阀钢中碳化物细化和性能提升奠定理论基础。

K、Ti掺杂Mg_(2)Si电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法,对本征Mg_(2)Si以及K和Ti掺杂Mg_(2)Si的几何结构、电子结构和光学性质进行计算分析。计算结果表明本征Mg_(2)Si是带隙值为0.290 eV的间接带隙半导体材料,K掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si为p型半导体,电子跃迁方式由间接跃迁变为直接跃迁,Ti掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si为n型半导体,仍然是间接带隙。K、Ti掺杂后的静介电常数ε1(0)从20.52分别增大到53.55、69.25,使得掺杂体系对电荷的束缚能力增强。掺杂后,吸收谱和光电导率均发生红移现象,这有效扩大了对可见光的吸收范围,此外可见光区的吸收系数、反射系数以及光电导率都减小,导致透射能力增强,明显改善了Mg_(2)Si的光学性质。

P含量波动对DH36船板钢机械性能的影响

通过对国内某钢厂实际生产的DH36船板钢工业大数据进行挖掘,借助Matlab数学软件建立不同元素含量下P含量与DH36船板钢各机械性能之间的数学模型。研究发现DH36船板钢的冲击功、屈服强度、抗拉强度随着P含量的升高呈先增后减的趋势,断面收缩率呈先减后增的趋势。控制P含量在0.02%附近时,抗拉强度、屈服强度、抗拉强度达到极大值,断面收缩率在此区间内虽呈下降趋势,但变化范围很小。

等离子区域熔炼提纯金属Y过程中的杂质迁移规律

利用等离子体区域熔炼提纯金属钇,获得了区熔提纯过程中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的迁移规律。计算结果表明,金属钇中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等常见杂质的平衡分配系数分别是0.2173、0.2201、0.5065、0.1586、0.1742和0.8576。由于上述杂质平衡分配系数小于1,杂质在液相中的溶解度大于固相溶解度,所以从理论上可判断出Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质将随着熔区移动富集在金属钇锭的尾端,也就是最后凝固区。实验结果证明了该理论预判的准确性。此外,探究了区熔次数与杂质迁移的内在联系,结果表明:随着区熔次数由5次增加至10次,杂质在金属钇锭尾端富集程度增加,即去除率升高。10次区熔后,Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的去除率分别为45.71%、61.54%、33.98%、64.15%、52.14%和46.28%。由于上述杂质饱和蒸气压与金属钇接近,所以很难通过常规方法予以去除。等离子体区域熔炼提纯金属钇的研究为制备高纯钇提供了一种新方向。

Inconel 718高温合金电渣重熔热力学分析

基于离子-分子共存理论建立了计算电渣重熔Inconel 718高温合金过程中平衡Al和Ti含量的热力学模型.并讨论了CaO-SiO_2-MgO-FeO-Al_2O_3-TiO_2-CaF_2电渣重熔渣系成分变化时,渣中各组元的活度、活度比值与炉渣成分的关系.与此同时,研究了不同温度条件下,镍基合金中平衡的Al和Ti含量与炉渣成分之间的关系.结果表明:冶炼温度升高时,合金中平衡的Al含量随之升高,而平衡Ti含量降低;渣中MgO和CaF_2只起到调整炉渣物理化学性质的作用,对控制镍基合金中Al和Ti元素烧损作用不大.

钢中第二相粒子形貌预报理论和检测方法

控制钢中第二相粒子(包括非金属夹杂物和碳氮化物)的形貌对降低非金属夹杂物的危害、提高钢材力学性能等具有重要作用。本工作通过引入Jackson a指数建立了钢中第二相粒子形貌的预测理论模型,指出钢中第二相粒子形貌由其熔化熵、生长方向和温度(过冷度)决定。通过非水溶液电解的方法和室温有机溶液包埋(RTO)技术,结合SEM分析了4个钢种各类夹杂物的三维形貌以及其内部特征,实测的第二相粒子形貌与理论预测一致。理论和实验观察结果均证明,当第二相粒子Jackson a指数大于3时,其形貌为小面状;Jackson a指数小于2时,呈非小面状。

MarBN钢中MX和M23C6析出的热力学研究

通过扫描电子显微镜观察了MarBN钢M_(23)C_(6)的分布情况;分析了MarBN钢中MX、M_(23)C_(6)主要的形核位置;计算了MarBN钢中V、Nb和Cr的碳化物和氮化物在不同温度下的实际溶度积及平衡溶度积,由此得出MarBN钢在液相、固相前沿、固相中的析出规律,并与一些学者的实验结果对比验证。结果表明:在固相中,碳氮化物的析出顺序为NbN、NbC、VN、VC、Cr_(23)C_(6),析出温度依次为1 522、1 472、1 377、1 122、1 021.7 K。另外,从热力学的角度阐明了不同正火温度下MX、M_(23)C_(6)的溶解程度;解释了学者实验观察到的"翅膀"状MX的形成过程。这为控制MarBN钢热处理过程及预测第二相析出行为提供了有效的理论依据。