一种高温合金中常见冶金缺陷及其形成机制分析

我国航空发动机关键部件中冶金缺陷的出现概率明显高于欧美发达国家,冶金缺陷已成为制约我国高温合金质量稳定性和可靠性的重要瓶颈。介绍了一种高温合金中常见的冶金缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备分析了其关键组织形貌和第二相特征,根据缺陷区域异常粗晶组织且富集大量Al_(2)O_(3)、AlN、NbN等第二相推断,该缺陷为高温合金中的脏白斑。根据该缺陷的关键特征,结合真空自耗重熔工艺特点,分析阐明了脏白斑形成机制,并全方位地提出了切实可行的预防措施。研究成果可对该类冶金缺陷在工程实践中的有效控制提供理论指导。

冶金熔体泡沫分类的研究

冷态和热态模拟实验结果证实冶金熔体产生的泡沫化现象与水溶液－气泡系统的泡沫化现象有相似规律。铁水熔池终还原阶段形成的泡沫渣和熔融发泡法制备的铝合金泡沫，均存在球状泡沫型和多面体泡沫型２种不同形态的泡沫结构。气源类型、泡沫形成环境和熔体的物理化学性质是影响冶金熔体泡沫结构及其稳定性的主要因素。

添加复合粘结剂的球团试验

对复合粘结剂与无机膨润土粘结剂进行了球团对比试验。试验结果表明 ,复合粘结剂的成球性能远远优于无机膨润土的 ,可大幅度降低粘结剂配比 (由 2 5 %降低至 0 6%～ 1 0 % ) ,提高球团矿品位 (球团矿品位上升 0 8%～ 1 0 % )。配加复合粘结剂的生球爆裂温度和成品球强度指标均有下降 ,但这些指标都能满足球团生产和高炉冶炼要求。

矿渣基胶凝材料固化硫砷渣的研究

利用矿渣基低温陶瓷胶凝材料对硫砷渣进行固化,考察砷渣的石灰预处理、养护条件及砷渣的掺量对固化效果的影响。结果表明:m(石灰)/m(硫砷渣)=0.8是固化硫砷渣最佳的预处理配比;固化体在0.7 MPa压力下养护后强度和As浸出率都较常压养护的好;0.7 MPa压力养护下,随着预处理硫砷渣掺量的增加,固化体的砷浸出浓度逐渐升高,但砷浸出率均低于1%,且预处理硫砷渣掺量小于等于20%时,固化体As浸出浓度能达到国家标准。

高碱度LF合成精炼渣泡沫化性能研究

在实验室条件下采用钼丝挂渣法测量熔渣发泡高度,以相对发泡高度作为衡量指标,结合理论分析,系统研究了高碱度合成精炼渣的泡沫化性能.结果表明:熔渣相对发泡高度随着黏度的增大、表面张力和密度的减小而增大.在精炼渣成分一定时,随温度升高和吹气量增加,熔渣相对发泡高度都有先增加后降低的趋势.具有较好泡沫化性能的精炼渣组成范围是:ω(CaO)/ω(SiO_2)为5～8,ω(Al_2O_3):27%,ω(CaF_2)为3%～6%,ω(MgO)=8%,ω(FeO)<0.5%.

机械力促进碳粉气化反应

研究了机械力对碳粉物理化学性能的影响规律。发现在球磨过程中,碳粉的颗粒度及晶粒不断细化、比表面积不断增大,当颗粒度小于40μm时,碳粉的晶粒大部分为100 nm左右的纳米晶粒。当作用时间较长时,碳粉会发生无定形化。在机械力的作用下,晶粒会产生畸变和位错,从而形成活化中心,降低反应活化能;同时由于碳粉比表面积的增大,增加了反应物与碳粉的接触面积,从而有利于加快气化反应的进行。与传统粉体(小于150μm)相比,细化后碳粉(小于40μm)的气化温度下降200℃左右。

磁铁精矿粉造块中合成有机高分子粘结剂的研究

研究了水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、水解聚丙烯腈和酚醛树脂 4种合成高分子化合物对磁铁精矿粉的粘结性能 ,探讨了粘结剂分子结构与粘结性能的关系 ,提出用化合物分子中极性基基团电负性、化合物的分配系数P、化合物溶液粘度分别作为度量粘结剂的粘结力、粘结剂的亲水性、粘结剂水溶液粘弹性的参数。分析预测结果与压团试验结果基本一致 ,表明这几项参数可以作为粘结剂设计的参考依据。

碳化秸秆作为金属液保温剂的研究

针对金属液用保温剂碳化稻壳价格不断上涨和保温效果有待进一步提高的现状,以开发新型、质优价廉保温剂为目的,考察了碳化秸秆的理化性能以及作为金属液保温剂的使用性能。研究结果表明,与碳化稻壳相比,碳化秸秆具有较高固定碳含量、较小导热系数和较好流动性。实验室研究和现场试验均表明,碳化秸秆具有良好的保温绝热效果,但其塌陷度较大并有结壳现象,与碳化稻壳配合使用,能够取得满意的保温效果。

钢水覆盖剂保温性能的实验研究

利用单向加热炉对不同材质、不同配比成分的钢水覆盖剂进行了保温性能试验。

竖炉型含碳球团有机粘结剂的选择与应用

对竖炉型含碳球团有机粘结剂进行了选择研究 ,对其冶金性能进行了比较 。

工业副产石膏热分解脱硫的研究进展

热分解工业副产石膏回收利用SO_2和固体剩余物是一种有效资源化利用工业副产石膏的方式,但普遍存在利用成本高、能耗高、效率低等缺点,严重限制其循环利用的发展。本文介绍了近年来热分解工业副产石膏的研究进展。从气氛条件、还原剂与CaSO_4的配比、添加剂或杂质的促进作用,加热温度等方面回顾了不同条件对工业副产石膏分解率和脱硫率的影响,对比研究了微波加热相对于常规加热还原分解工业副产石膏的优势,分析了不同反应条件下CaSO_4与C/CO的反应机理模型。同时对工业副产石膏热分解的发展方向和趋势进行了展望。通过优化反应条件能够有效提高工业副产石膏的热分解效率和脱硫率,但成本依旧较高。指出微波加热分解工业副产石膏可能成为未来工业化的一个重要方向。

宽程激活温度室温吸气剂吸气性能研究

研究了一种新型室温吸气剂，其特点是高低温度下都可以有效激活，测试了其室温下吸气性能、激活特性及再生能力。

微波场中冶金用石灰电磁性质的研究

本文研究了冶金用轻烧钙质石灰和轻烧镁质石灰2～18GHz电磁性质及其变化规律。在2～18GHz微波频段内，轻烧镁质石灰的介电常数比轻烧钙质石灰的介电常数略大，但它们的磁导率都接近于1，介电损耗角正切、磁损耗角正切均较小，且比较接近。尤其在2．45GHz微波加热频率处，轻烧钙质石灰的介电损耗角正切、磁损耗角正切、电导率的绝对值均大于轻烧镁质石灰，因而轻烧钙质石灰对微波的吸收性相对较好，更适合于微波冶金的加热过程。

天然有机高分子粘结剂在铁矿造块中的粘结性能

进行了添加原淀粉、变性淀粉、羧甲基纤维素和腐植酸的磁铁精矿压团实验 ,探讨了粘结剂分子量、主链结构、极性基的种类、数量及受热活性等结构参数对其粘结性能的影响。结果表明 ,腐植酸主链结构为刚性结构 ,且分子中带有受热可发生交联反应的活性基团 ,其干团块和热态团块具有良好的机械强度 ,但它的分子量小 ,湿团块强度较差 ;淀粉和纤维素类粘结剂的主链为低能键 ,热稳定性较差 ,其分子中引入亲水、亲固羧甲基 ,可改善粘结剂的粘结力和内聚力 。

微波干燥钠基复合膨润土的试验研究

钠基复合膨润土是生产氧化球团普遍采用的一种优良的复合粘结剂。它是由膨润土和有机粘结剂在一定条件下反应复合而成。实际生产中 ,钠基复合膨润土的干燥过程是影响产品质量而又较难控制的工艺。传统的煤火烘干 ,其温度不易控制 ,产品质量波动大。利用微波加热技术 ,可快速、准确地干燥钠基复合膨润土。试验表明 ,微波干燥钠基复合膨润土是可行的。 1kg物料 6分钟脱水 8% ,需要 1kW电功率。可以得出 ,干燥 1t物料需耗电10 0kWh。

程潮铁精矿添加新型wkd系列粘结剂的氧化球团性能研究

为提高球团矿品位和质量 ,采用wkd系列新型粘结剂进行了程潮铁精矿生产氧化球团的试验研究 ,并取得了良好的效果。

萤石精矿压团试验研究

考察了水分含量、压力大小、黏结剂种类和温度对某品位70.67%的低品位细粒萤石矿粉压团成型抗压强度和落下次数的影响,通过单因素试验,并设计了四因素三水平正交试验。试验结果极差分析表明:萤石团块获得较高强度指标的工艺条件为A2B3C1D2,即水分含量为11%、团压压力为15 MPa、黏结剂含量7%、干燥温度取100℃,干燥时间2.5 h。最终萤石团块的抗压强度为5.91 MPa,2 m高度落下强度为9.1次,可用于冶炼助熔剂,达到综合利用低品位细粒萤石精矿粉资源的目的。

粘结剂在生球抗爆方面的作用机理

本文分析了膨润土在球团中的存在方式，讨论了生球水分、生球气孔率、干球气孔率与生球爆裂温度的关系，并根据这些关系解释了膨润土和有机粘结剂对生球爆裂温度的作用规律。

稀土变质处理在金属材料中的应用

稀土是我国富有资源，扩大和推广稀土的应用具有十分主要的意义。通过文献调研，综述了我国稀土变质处理在铝硅合金、白口铁、铸铁、铸钢、锌合金中的应用现状。