铜镍氧硫混合矿焙烧-浸出过程铜、镍、铁的转化

随着硫化镍矿资源的日趋枯竭,铜镍氧硫混合矿的利用将会愈发受到关注。通过对原矿进行差热-热重、XRD以及热力学分析,揭示焙烧过程矿石矿相的转变历程,研究铜镍氧硫混合矿焙烧过程中矿物粒度、焙烧温度和焙烧时间对铜、镍、铁转化的影响,探索浸出过程中溶剂、液固比、浸出温度及浸出时间对铜、镍、铁浸出的影响。结果表明:矿物粒度为74~80μm、焙烧温度为600℃、焙烧时间为2 h、选择水作为浸出溶剂、浸出温度为60℃、液固比为6:1、浸出时间2 h时,镍和铜的浸出率达到最高分别为46.25%和96.27%,铁的浸出率低于1%。

不同热处理工艺对0.2C1.9Mn0.9Si0.7Al冷轧高强钢组织和性能的影响

针对冷轧0.2C1.9Mn0.9Si0.7Al钢,设计等温淬火(QAT)、淬火回火(QT)和淬火配分(Q&P)3种不同热处理工艺,采用场发射电子探针、X射线衍射仪和电子万能实验机分析材料显微组织演化规律及其与力学性能之间的关系。结果表明:QAT试样室温组织主要由临界区铁素体、贝氏体和马氏体/奥氏体岛(M/A)组成;QT试样室温组织主要以临界区铁素体和回火马氏体为主;Q&P试样则包括临界区铁素体、回火马氏体、贝氏体及M/A岛,在800℃退火工艺下,残奥含量明显提高,体现出较好的强塑性匹配。在Q&P工艺下,随退火温度的升高,试样中回火马氏体含量增加,残奥含量下降,导致其屈服强度和抗拉强度有所增加,伸长率降低。

基于材料计算下淬火配分钢的贝氏体设计

将材料热、动力学与中试试验相结合,针对商用淬火配分(Q&P,Quenching and Partitioning)钢的贝氏体进行优化设计。基于试验膨胀数据建立Bohemen切变模型,充分考虑淬火配分工艺下过时效等温阶段的组织演变复杂性,特别是回火阶段马氏体中碳化物析出特性以及对膨胀结果的影响,通过合理化数据对Bohemen模型进行修订,建立等温贝氏体相变动力学模型,实现贝氏体相变的精准预测。结合修订的Bohemen模型计算结果分析淬火配分钢中贝氏体/马氏体交互作用对残余奥氏体保留及稳定性的影响。结果显示,低淬火温度下马氏体板条间的残余奥氏体含量高,占据变形过程中的主导地位;反之,高淬火温度下贝氏体中的残余奥氏体含量高。由此形成基于材料计算下淬火配分钢的贝氏体优化设计。

980 MPa级热浸镀钢的新型淬火配分工艺及组织性能

针对980 MPa级热浸镀钢,在C-Mn-Si-Al系成分设计基础上,开发了一种以高淬火温度(Ms点以上)为特征的新型淬火配分工艺(High-quenching-temperature quenching and partitioning,HQ&P),并与传统的一步过时效工艺(Quenching and austempering,QAT)相比较,分析不同热处理工艺下的组织结构与力学性能变化规律。试验结果表明,试验钢组织为临界区铁素体、贝氏体和马奥岛复相结构。一步过时效工艺下,随退火温度的增加,铁素体含量逐渐减少,贝氏体含量逐渐增加;高温淬火后配分处理的两步工艺下,试验钢发生了两次贝氏体转变,最终贝氏体含量更高,组织更加均匀且含有少量的残留奥氏体。在HQ&P工艺下,试验钢获得最佳的力学性能,即抗拉强度1005 MPa,伸长率26.1%。