白云鄂博矿稀土在钢中的传承与作用

白云鄂博矿是世界上最大的稀土资源储量共生矿,搞清稀土在钢中的传承规律,清晰认识稀土在钢中的作用及机理,是有效利用稀土资源的关键。文章总结作者团队多年的研究成果,围绕白云鄂博矿稀土在钢中的传承、稀土对钢冶金质量的影响和稀土在钢中的微合金化作用进行了综述。相关基础研究工作,能够丰富稀土在钢中作用的认识,也能够为白云鄂博矿稀土资源在钢中的高质高效利用提供理论和技术支撑。

Ce对DH36船板钢显微组织和力学性能的影响

为探究稀土Ce对DH36船板钢显微组织和力学性能的影响,采用真空感应炉熔炼不同Ce含量的DH36船板钢,利用场发射扫描电镜、显微硬度计、冲击试验机、电子万能试验机等设备研究了Ce对DH36船板钢组织、硬度、冲击性能、拉伸性能的影响。结果显示:在DH36船板钢中加入Ce使铁素体和珠光体组织细化。含0.009%Ce的试验钢综合力学性能最好,硬度增幅最大,相比未加Ce的试验钢提升15.6%;抗拉强度由未添加Ce的581.97 MPa提升到643.80 MPa,提升10.6%;冲击功由未添加Ce的162.8 J提升到174.5 J,提升7.2%。加入稀土Ce后,试验钢的拉伸断口和冲击断口形貌得到改善,韧窝数量增多,断口表面的夹杂物类型发生改变,由大尺寸不规则夹杂物变成了小尺寸类球状稀土夹杂物,降低了有害夹杂物引起的应力集中,使断口表面的裂纹源明显减少。

稀土Ce对低碳微合金钢耐腐蚀性能的影响

为了提高低碳微合金钢在海洋环境中的耐腐蚀性能,采用金相显微镜、SEM、EBSD、电化学分析等测试手段研究了不同稀土Ce含量的试验钢在3.5%NaCl溶液模拟的海洋环境中的腐蚀行为。结果表明:试验钢的显微组织主要由铁素体和珠光体组成,稀土Ce可以细化晶粒,减小夹杂物的尺寸,将试验钢中Al_(2)O_(3)、MnS、Al_(2)O_(3)+MnS夹杂物改性为MnS+CeAlO_(3)、Ce_(2)O_(3)夹杂物,并且改性后的夹杂物应力明显降低,减小了微孔洞、裂纹萌生的概率。另外,稀土Ce的加入可以降低试验钢的腐蚀电流密度,提高腐蚀电压,使得腐蚀产物中γ-FeOOH的含量减少,同时α-FeOOH和Fe_(3)O_(4)含量增多,可降低反应活性,提高锈层对基体的保护作用。因此,相对于未添加稀土Ce的低碳微合金钢,添加稀土Ce的低碳微合金钢表现出更好的耐海水腐蚀性能。

稀土Ce对DH36船板钢显微组织及耐腐蚀性能的影响研究

针对稀土对钢耐腐蚀性的影响规律及稀土夹杂对船板钢的局部腐蚀机理的研究不足,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、电化学工作站研究了在3.5%NaCl溶液中稀土Ce含量对DH36船板钢显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,稀土Ce可以细化试验钢的晶粒尺寸,同时降低试验钢的珠光体片层间距。稀土Ce的加入将试验钢中的MnS和Al_(2)O_(3)+MnS夹杂转变为MnS+CeAlO_(3)、Mn-Al-O-Ce、Mn-S-Al-O-Ce夹杂。相比于未添加Ce和添加0.001 0%Ce的试验钢而言,Ce含量为0.009 2%时试验钢的腐蚀速率最低,团絮状腐蚀产物最少,腐蚀坑的尺寸与数量最小,表面粗糙程度较小,且初期仍具有金属光泽;稀土Ce的加入使得试验钢的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低。腐蚀时间为5 d时,Ce含量为0.009 2%时试验钢的腐蚀电流密度最低(2.225×10^(-5 )A/cm^(2)),腐蚀电压最高(-1.057 V),耐腐蚀性能最佳。

O、S、Ce含量对U71MnG钢中Ce_(2)O_(3)和Ce_(2)O_(2)S夹杂物的影响

我国稀土钢未实现大规模的生产,其主要原因是对稀土与钢中O、S等杂质元素的相互作用规律认识不足。考虑到Ce、O、S含量对钢中稀土夹杂物的影响缺少定量分析,使用FactSage 7.1软件计算U71MnG钢中不同含量O、S、Ce之间的相互作用关系及其对Ce_(2)O_(2)S、Ce_(2)O_(3)夹杂物析出量的影响。热力学计算结果表明,在U71MnG钢的成分体系下,随着Ce含量的增多,Ce_(2)O_(3)的析出量呈先增多后减少的趋势,m_(O)/m_(Ce)约为1/7.4时,Ce_(2)O_(3)的析出量最大;Ce_(2)O_(2)S的生成需要O、S、Ce共同作用,m_(O+S)/m_(Ce)约为1/3.7时,Ce_(2)O_(2)S析出量最大。试验钢夹杂物的SEM图像以及夹杂物颗粒数量统计结果显示,Ce含量为0.024%的试验钢中Ce_(2)O_(3)、Ce_(2)O_(2)S的个数大于Ce含量为0.016%的试验钢,钢中夹杂物析出规律与热力学计算结果一致。

液液萃取气相色谱法测定松节油的不确定度评定

文章使用液液萃取气相色谱法,对水中松节油结果的不确定度开展测定,分析了测量过程中不确定的各项来源,包括取样体积、萃取过程、标准物质纯度、样品质量、萃取液中松节油浓度、标准曲线的拟合等。借助相关数学模型,得到了标准不确定度。再进一步获得相关扩展不确定度。结果表明,由标准工作溶液的配制和标准曲线拟合引入的不确定度分量较大。

砂砾岩地层三维地应力场研究

以西部某地区砂砾岩储层为研究对象,基于丰富的压裂改造资料、地球物理测井资料,分析深部地层实测地应力的大小与方向,建立了适用于砂砾岩储层的地应力评价模型并计算地应力单井剖面。在此基础上,利用地震构造模型构建合理的三维空间数值模型,以单井地应力为基本约束,利用有限元法对工区现今三维地应力场进行反演。研究结果表明:工区地应力整体处于压应力作用下,表现为西北向东南方向逐渐增大的趋势。受断裂发育及次级构造影响,断裂带内3个主应力显著降低,断裂边缘和端部存在应力激增带。地应力方位整体近E-W,受断裂和局部构造发育的影响,局部地应力方向发生偏转。

玛湖凹陷百口泉组砾岩脆性特征及其影响因素分析

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组是10亿t特大型玛湖砾岩油田主力开发层系之一,属于典型的低孔、低渗透—特低渗透储集层,需通过体积压裂形成大规模复杂缝网实现高效开发,砾岩地层的脆性特征是压裂形成复杂缝网的关键力学指标。已有岩石脆性的大量研究主要围绕页岩地层,但对结构复杂、强非均质砾岩的脆性特征上缺乏深入、系统认识。围绕百口泉组砾岩的脆性特征、评价方法以及影响因素,通过开展井下砾岩取芯的岩石物理与岩石力学实验,综合岩样变形与破坏特征分析,明确了百口泉组砾岩在地层围压条件下呈现低脆性-塑性;基于实验数据的不同脆性指数计算对比,结合实验呈现的脆性特征,明确了基于割线模量的脆性指数能够更好表征百口泉组砾岩的脆性特征;砾岩脆性指数与围压、孔隙度、密度关系密切,随着围压、孔隙度增大,砾岩的脆性降低、塑性增强;随密度增大,砾岩的脆性增强、塑性降低。研究认识对压裂工程“甜点”优选、压裂工程设计具有重要意义。

王耀献清热消癥法治疗糖尿病肾病经验

古代及当代医家认为糖尿病肾病病因病机与热邪密切相关。王耀献教授结合当代生活方式的特点及多年临床经验,提出糖尿病肾病以“内热致癥”为病机,同时以清热消癥为治疗大法,并根据内热致癥过程中癥瘕不同形态特点,强调糖尿病肾病分期论治,糖尿病肾病早期透热消癥,中期清热消癥,晚期化浊(热)消癥。

金属元素掺杂α-Fe(N)体系的电子结构及力学性能的第一性原理计算

基于第一性原理研究 M(M =Ti,V,Cr,Mn,Co和Ni)掺杂α-Fe(N)的结合能、电子结构及力学性能。计算结果表明,Ti和V优先占据晶胞的顶角位置,Cr和Mn优先占据晶胞的体心位置,Co和Ni与N不相邻时结构最稳定。Ti与V的掺杂加强了晶胞的稳定性,Cr, Mn与Ni的掺杂削弱了晶胞的稳定性,Co的掺杂不影响晶胞的稳定性。这些过渡金属在α-Fe晶胞中均存在金属键和离子键的共同作用,成键轨道主要来自 M 3d, Fe4s3p3d与N2p。与纯α-Fe体系相比,掺杂体系刚性均变强,经计算可得α-Fe(N)-V体系的弹性模量 E 、剪切模量 G 和体积模量 B 均为最大值,即掺杂V可显著提高材料的力学性能,V是最有效的固氮元素,与高氮钢冶炼的实验结果相吻合。

Ce、Ti对不锈钢中MnS夹杂物的变性效果及耐腐蚀性能研究

不锈钢中MnS夹杂物极易诱发点蚀,严重恶化钢的耐腐蚀性能,实施MnS夹杂调控技术或改性技术是提高不锈钢耐腐蚀性能的有效途径。以S32550双相不锈钢为研究对象,在实验室条件下采用真空感应炉冶炼不同Ce、Ti含量的试验钢,通过JSM⁃6510型扫描电子显微镜、周期腐蚀失重实验、交流阻抗测试、Tafel极化曲线测试等检测方法,研究了微量Ce和Ti对不锈钢中MnS夹杂物的变性效果以及对不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:向钢中加入0.047%(质量分数,下同)Ce后,S32550钢中夹杂物由MnS变为Mn⁃S⁃Ce⁃O复合夹杂,夹杂物尺寸由14μm左右减小为3μm左右,腐蚀速率较未添加Ce时降低了63%;向钢中加入0.051%Ti后,夹杂物由MnS变为Mn⁃S⁃Ti⁃N复合夹杂,尺寸由14μm左右减小为4μm左右,腐蚀速率较未添加Ti时降低了33%;添加0.052%Ce和0.054%Ti后,夹杂物由MnS变为Mn⁃Ce⁃Ti⁃O复合夹杂,尺寸由14μm左右减小到2μm左右,腐蚀速率较未添加Ce和Ti时降低了76%。添加Ce、Ti均能够增大试验钢的容抗弧半径和自腐蚀电位,并降低自腐蚀电流,显著提高S32550钢的耐腐蚀性能,其中Ce的作用效果优于Ti,同时添加Ce和Ti的作用效果较单独添加Ce和Ti时显著。

稀土Y对GCr15轴承钢疲劳性能与耐磨性能的影响

采用真空感应炉制备了不同Y含量的GCr15轴承钢,通过弯曲疲劳试验与滑动磨损试验探究了稀土Y对GCr15轴承钢疲劳及磨损性能的影响。研究结果表明,随着稀土Y的添加,试验钢的疲劳寿命显著增加。未添加Y的试验钢的疲劳断口形貌主要为河流状并存在微量韧窝,断裂方式为脆性断裂;添加少量Y的试验钢的疲劳断口出现疲劳辉纹,且其宽度随着稀土Y的增加而变窄。另外,未添加Y的试验钢的疲劳断口夹杂物为棱角不规则的MnS-Al_(2)O_(3)复合夹杂物,添加少量Y后,改性成球形的Al-O-Y-Mn-S稀土夹杂物,从而改善了试验钢的疲劳性能。随着稀土Y的增加,试验钢的磨损量逐渐降低,并且摩擦系数也逐渐减小,耐磨性能增强。试验钢的磨损机理由磨粒磨损与疲劳磨损共同作用,并且随着稀土Y的增加,磨粒磨损与疲劳磨损逐渐减少。

恩洪-老厂区块中高阶煤岩微观结构特征及物性分析

为了进一步认识恩洪-老厂区块中高阶煤岩的微观结构及物性特征,分煤阶开展了扫描电镜试验、基础物性测试、巴西劈裂试验及三轴压缩试验,分析了研究区煤岩的微观结构特征,物性分布特征,变形破坏特征及强度特征。结果表明:研究区块焦煤发育有气孔及植物细胞残留孔,微观裂隙以张性裂隙为主,无烟煤主要发育有张性裂隙,张裂纹较粗糙、延伸不稳定,裂隙中可见方解石充填;研究区块无烟煤密度高于焦煤,焦煤平均孔隙度大于无烟煤,焦煤渗透率高于无烟煤,焦煤纵波和横波时差高于无烟煤;抗张试验中,焦煤煤样破坏断面呈锯齿形,主裂缝外还存在多条裂缝,破坏程度更加剧烈,无烟煤煤样断面更为平直光滑;随着围压增大,煤岩压缩破坏由多位置、高角度的原生结构面扩展破坏转变为煤岩基质的剪切破坏,峰值应变逐渐增大,抗压强度逐渐增大。

饮料专用酵母抽提物在两款酸味果汁饮料中的应用

本文优化了两款利用菠萝原汁和山楂原汁制备的酸味果汁饮料工艺,得到白砂糖最佳添加量为8%;柠檬酸的最佳添加量分别为0.20%和0.25%;稳定剂羧甲基纤维素(CMC)和黄原胶的最佳添加量分别为0.08%和0.10%。经过感官评价发现:两款饮料在添加0.03%的酵母抽提物(YE-B)前后风味出现较大变化,酸味变柔和,涩味减弱,甜味增强,整体喜好度和口感均有提升。

浅谈微课教学设计思想

文章通过分析教学设计的内涵,从一堂微课的教学设计层面出发,对教学理念、引入、讲授、互动、结尾和拍摄这六个方面提出了一些微课教学设计的思想。

大麦若叶粉成分分析及其青汁稳定性研究

研究自制大麦若叶粉营养成分,并对酵母甘露寡糖稳定大麦若叶青汁体系稳定性效果进行研究与评价。研究表明:制备的大麦若叶粉富含氨基酸、维生素、微量元素等;酵母甘露寡糖对大麦若叶青汁有较好的稳定作用,而且1%的酵母抽提物能使粒径范围<45μm的大麦若叶颗粒在青汁中稳定悬浮。

酵母抽提物在果汁饮料中的应用研究

通过研究酵母抽提物(YE)的功能因子及挥发性成分表明:酵母抽提物不仅碳水化合物和蛋白质占干重的93.3%;还富含钾、钠、钙等微量元素及种类丰富的维生素B5、维生素D2等B族维生素;而且其挥发性成分主要是萜烯类、醇类、醛类、酯类等,以水果味、坚果味和香木味为主。通过试验表明:YE具有掩盖果汁饮料中有机酸的强烈酸味、酚类物质的苦涩味以及甜菊糖苷的苦味、甘草味等作用。

KS地区砾岩地层岩石力学特性试验研究

以KS地区的砾岩研究对象,通过XRD衍射、孔渗测试、岩石力学实验研究了该地区砾岩地层的基础物性、力学特性。研究结果表明:砾岩砾石颗粒主要由泥晶灰岩和灰质云岩组成,基质主要由碳酸盐岩、黏土矿物、石英和长石类矿物组成;砾石和基质强度差异较大,砾石的压入硬度分布在569.39~1379.33 MPa,平均值为973.46 MPa,是基质硬度的2~3倍;砾岩地层的岩石力学参数变化范围大,砾岩未浸泡钻井液条件下,单轴抗压强度分布在59.74~75.5 MPa,而浸泡现场钻进液后砾岩抗压强度下降较明显,下降幅度约为42.7%;砾岩脆性较强,且在浸泡钻井液后脆性更明显。砾岩的非均质性比较强,其力学特性受到砾石和基质影响;钻井液对砾岩的力学性能影响较明显,钻井过程井壁稳定性应考虑砾岩与钻井液间的物理化学作用的影响。

砾岩地层岩石力学参数测井预测模型构建与应用

为评价某地区砾岩岩石力学特性,取岩心开展三轴压缩、巴西劈裂等力学试验,获取杨氏模量、泊松比、抗压强度和抗张强度等静态岩石力学参数。对试验数据进行深度归位,经测井曲线标准化等预处理后,使岩心岩石力学参数与测井数据匹配,将纵波时差、体积密度等测井数据与岩石力学参数进行数理统计法拟合,构建岩石力学参数的测井预测模型。根据模型计算得到的岩石力学参数,结合地应力、地层孔隙压力资料,计算地层坍塌压力、破裂压力等井壁稳定性评价参数。与实际的钻井和压裂工程的资料对比表明,基于试验数据构建的岩石力学参数模型较为合理,对研究区块砾岩地层具有良好的适应性。

稀土Ce对X100管线钢组织及耐腐蚀性能的影响

以X100管线钢为研究对象,在实验室条件下采用真空感应炉熔炼不同稀土Ce含量的试验钢,通过扫描电子显微镜、蔡司金相显微镜、电化学工作站以及X射线衍射仪研究了Ce对X100管线钢组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,Ce的加入使X100钢中MnS、Mn-Si-Al-O夹杂变性成Ce_(x)O_(y)、Mn-Si-Al-O-Ce夹杂,尺寸由4μm左右增大到10μm左右。Ce对X100试验钢显微组织具有明显的细化作用,在0~0.0049%范围内,试验钢组织随着Ce含量的提高逐渐细化。Ce的加入能够提高试验钢的腐蚀电位,降低其腐蚀电流密度,在3.5%NaCl溶液浸泡28 d条件下,试验钢腐蚀电流密度由未添加Ce时的4.6347 mA/cm^(2)降低至Ce含量为0.0049%时的3.7784 mA/cm^(2),Ce含量为0.0049%时的试验钢表现出较好的耐腐蚀性能。另外,Ce的加入能够有效提高腐蚀产物中α-FeOOH和Fe_(3)O_(4)的含量,增强对钢基体的保护作用,有利于提高试验钢的耐腐蚀性能。