高Al含量的亚稳β型Ti-Al-Mo-Nb-V系列钛合金的组织与力学性能

目前,亚稳β钛合金的成分朝着更高Al含量和更高β稳定元素含量的方向发展,本工作基于典型亚稳β钛合金β-21S和TB18的成分设计思路,添加了更高含量的Al元素,同时添加了Mo、Nb、V三种β稳定元素,设计并利用铜模吸铸法制备了高Al含量的亚稳β型Ti-Al-(Mo,Nb,V)系列钛合金。结果表明,Ti-6.5Al-1.5V-11.5Mo-2.8Nb合金在吸铸态下的β相结构达到临界稳定状态。此时,该合金的拉伸屈服强度为623 MPa,延伸率为16.6%,其屈服强度略低于对标合金TB18,但延伸率明显高于同系列合金和TB18合金,具有最佳的综合力学性能。此外,该合金液固温区为31℃,在同系列合金中最低,且明显低于对标合金TB18的液固温区238℃。

高钛高强钢钛含量精准控制研究

对高钛高强钢的冶炼流程进行了分析,针对存在的问题进行了理论与实践相结合的研究,制定相应的改进措施。通过控制真空室内的氧和钢液中的氧含量,提高高钛钢铸机成品目标值w(Ti)±0.005%合格率。

力学性能可调的高氧钛原位电弧增材制造

通过电弧增材制造原位制备高氧钛,并对高氧钛的成分偏析、显微组织和力学性能进行研究。结果表明,高氧钛试样的显微组织主要呈现为针状α相集束。随着氧含量的增加,试样针状α相逐渐变宽,集束尺寸变大。受氧的强化作用以及晶粒尺寸效应共同影响,试样的强度先提高后下降,伸长率显著下降,断裂形式由塑性断裂向解理断裂过渡。当氧含量达到0.37%(质量分数)时,伸长率约为7%,试样抗拉强度超过730 MPa,约为商业纯钛的2倍。

高铁钛型煤矸石中脱铁富钛试验研究

本文以高铁钛型煤矸石为研究对象,用煤矸石酸浸液脱除高铁钛型煤矸石中的大部分铁,从而实现钛的富集。研究考察了酸浸液酸浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对煤矸石脱铁富钛的影响规律,在单因素实验的基础上进行了正交实验设计,优化了煤矸石脱铁富钛工艺条件。用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)手段对煤矸石及其脱铁富钛的物相和微观形貌进行表征。实验结果表明:煤矸石脱铁富钛的最佳工艺条件为:酸浓度10%、水浴温度70℃、反应时间5 h、液固比7∶1,脱铁率达到89.02%,钛富集率为42.94%。该方法不仅提高了酸的利用率,同时为富钛渣提钛创造了有利条件,为煤矸石的高效资源化综合利用提供了一种新工艺技术。

含钛高炉渣用于烧结矿渣砖的研究

介绍了以高钛高炉渣为主要原料制作烧结矿渣砖的试验研究。结果表明,通过原料配比和生产工艺控制,可以试制出高钛高炉渣掺量超过40%的矿渣烧结砖,产品指标均达到GB5101-2003MU15的要求,为高钛高炉渣的利用开辟了一条新途径。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高钛渣铁中锰磷钒

以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定高钛渣铁中Mn,P,V。试验了基体和共存元素干扰情况,优选了元素分析谱线和仪器参数;采用同步背景校正、K系数校正以及基体匹配相结合的方法来消除基体、共存元素的干扰和试液进样雾化的物理化学因素影响。试样分析结果与常规化学法分析结果对照一致。

高钛型高炉渣生产墙体材料技术研究(英文)

因含钛高且其主要活性组分CaO主要以钙钛矿形式存在,攀钢生产的高钛型高炉渣(HTTCS)活性很低。高汰型高炉渣生产墙体材料技术的研究重点是如何激发HTCS的活性,用其生产墙体材料-实心砖和混凝土空心砌块。研究表明,当采用80℃湿热养护并掺入适量的煅烧石膏和粉煤灰后, HTCS的活性可以充分地激发出来。当采用破碎的慢冷HTCS作为粗集料,水淬粒化HTCS作为细集料,制成的实心砖和混凝土空心砌块强度达到15 MPa(MU15)和10 MPa(MU10)。且墙体材料的耐久性指标和HTCS的放射性指标均满足国标要求。

金红石高-超高压变质成矿作用的几个问题

通过岩石及矿物晶体化学特征的计算,试图解决“为什么高-超高压变质作用利于金红石形成”的三方面内容:在高-超高压变质基性岩中,金红石普遍出现(即使在岩石全钛含量很低情况下)、基本不出现(或很少出现)钛铁矿、榍石、磁铁矿及赤铁矿等非金红石钛矿物及铁质矿物;石榴石和绿辉石“分流”的钛是极其有限的;以及从低压到高压,形成金红石粒度有逐渐变粗的趋势等问题。

高钛矿渣的粉磨特性研究

由于攀钢高炉渣中含有20%以上的TiO2,使其利用受到很大限制,为使高钛矿渣作为掺合材料应用于混凝土,需首先了解高钛矿渣的粉磨特性。本文中研究了粉磨时间与高钛矿渣细度之间的关系,对比了高钛矿渣与普通矿渣易磨性并分析了助磨剂对高钛矿渣粉磨的影响。结果表明,高钛矿渣的易磨性较普通矿渣差,可使用助磨剂提高高钛矿渣的粉磨效率。

高含量高透明度PS/TiO_2纳米复合材料膜的紫外防护性能研究

采用溶剂热法非水合成了粒径小于20nm的二氧化钛(TiO_2)纳米粒子,并用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米粒子进行原位修饰以提高粒子在聚苯乙烯(PS)的对二甲苯溶液中的分散性。采用旋涂法制备不同纳米TiO_粒子含量的PS复合材料膜,用紫外-可见光光谱仪检测了薄膜的紫外防护性能。结果表明,纳米TiO_2的最高含量达到95%(质量分数,下同);随着纳米TiO_2粒子含量的增加,薄膜的紫外屏蔽性能逐渐增强,同时可见光区的透明度不会线性减少,而是趋于饱和,当纳米TiO_2粒子含量达到95%时,在人眼最敏感的550 nm波长处,依然可以获得82%的透明度。

高纯金属钛中微量氢的分析方法研究

采用高频感应热导法测定高纯金属钛中氢的质量分数。着重讨论了感应电流、坩埚类型、助熔剂、空白值、最小分析时间及样品质量对测定结果的影响，制定出了高纯金属钛中氢的分析方法。结果表明，该方法测定高纯金属钛试样中氢质量分数的相对标准偏差（RSD）为6．0％，加标回收率为98％～106％。利用综合测定程序，探讨了金属钛中氢分量的测试条件，并通过分峰实验计算了各氢分量的值。

高Al_2O_3钒钛炉渣熔化性能的实验研究

针对炉渣中Al2O3，TiO2质量分数大幅升高给高炉冶炼带来极大困难的问题．对承钢高Al2O3钒钛炉渣进行了熔化性能的实验研究．结果表明：考虑承钢的实际情况，高炉的炉渣温度应高于1400℃；二元碱度控制在1．02左右，MgO质量分数控制在13．95％左右；Al2O3质量分数控制在12％～14％；TiO2的质量分数应控制在12．57％以下．

显微组织对TA15合金高温拉伸性能的影响

研究了显微组织变化对TA15合金500℃高温拉伸性能的影响。结果表明:初生α相含量增加、α相方向性增强、次生α片变厚及β晶粒尺寸变粗大等显微组织的变化,可使TA15合金500℃高温抗拉强度降低,最大降幅达90MPa以上。研究表明,随初生α相含量增加,增多了晶界数量,而随温度升高晶界强度比晶粒强度下降快,导致高温抗拉强度随初生α相含量增加而降低。

RH前后钙处理对高钛高强钢夹杂物的影响

针对在“LF→RH→钙处理”路径生产高钛钢时存在钛含量控制不稳定的问题,本文开展将钙处理调整至LF结束RH前的试验,并与原工艺进行对比以考察夹杂物的变化。结果表明:1)RH前喂钙线炉次的钛损平均比RH后喂钙线炉次的少0.0041%;2)RH前喂钙线的夹杂物数量和尺寸都小于RH破空后喂线,且夹杂物的类型更接近于钙铝酸盐,对热轧高强钢成品的力学性能和冲击功影响不大。

超深高含硫气藏完井管材优化与实践

为了缓解元坝气田完井安全性和经济性的矛盾,介绍了元坝气田在选材过程中开展的国产镍基合金油套管、电镀钨合金衬管和钛合金油管等不同材料的性能评价以及现场的应用情况。研究认为,通过适用性设计及系统试验评价,形成不同深度镍基合金材质的优化组合,并大规模应用国产材料,是超深高含硫气藏实现安全经济完井的一项重要途径。电镀钨合金管抗腐蚀性能优异,需对镀层厚度优化设计并优选上扣管钳钳牙,对于不作为油气泄漏屏障的衬管可满足使用要求。钛合金油管抗腐蚀性能优异,力学和整管性能满足标准对同钢级碳钢油管性能的要求,气密封性能优异,质量约为镍基合金的60%,在降低完井成本的同时可提高管柱的安全系数,有望替代传统的镍基合金油管。研究结果可为超深高含硫气藏完井管材的选用提供参考。

无筛板流化床数学模型研究及其工业应用

研究了无筛板流化床的数学模型，在试验中采用了作者提出的新的流化指数表达式，作为流化质量的判别标准．用内径０．７５ｍ，由透明有机玻璃制成的无筛板流化床作为模拟放大装置，并把计算机及差压变送器等仪器与无筛板流化床相连接以实行联机操作并处理数据．根据数学模型研究结果，设计了一台内径１．２ｍ工业用无筛板沸腾氯化炉，用于氯化品位约８５％ＴｉＯ２，含６．７％ＭｇＯ与ＣａＯ杂质的高钛渣制取ＴｉＣｌ４，氯化炉连续运转５５天。

热中子屏蔽用高硼不锈钢复合板的组织与性能

采用真空熔炼技术制备不同含钛量的高硼不锈钢芯料,并通过包覆浇注和热轧成型方法制备出热中子屏蔽用高硼不锈钢复合板。本研究利用热轧过程中产生的大变形得到良好的结合界面,且在热轧作用下复合板芯层中的粗大硼化物也得到改善。经过1100℃下不同时间的固溶处理,结合界面附近形成一定浓度梯度的硼原子分布。结果表明,对于芯层含硼量约为2.25%的不锈钢复合板,添加钛含量为5.7%,1100℃固溶处理4 h时得到的综合力学性能最佳,拉伸强度,屈服强度和伸长率分别为526.88 MPa,219.36 MPa以及29%,达到ASTM A887-89中304B7的标准。

攀枝花钛精矿制取高品位氯化渣探讨

探讨了从攀枝花钛精矿制取高品位氯化钛渣的几条途径的可行性和适应性。

盐酸浸出高钛渣收尘灰提钛研究

攀枝花——西昌地区有许多钢厂,在还原铁的过程中,钛以高钛渣的形式富集,同时产生大量的尘灰从高炉飘出。尘灰中的钛含量相当可观,如果不收集起来加以充分利用,会造成资源浪费,这些尘灰飘到大气中,造成的环境污染也比较大。文章利用盐酸浸出高钛渣尘灰,实现高钛渣收尘灰综合利用,盐酸可以实现循环利用,大大减少"三废"量。实验主要研究了盐酸浓度,酸灰比,酸浸温度,酸浸时间对酸浸灰中钛含量的影响。结果表明:不经还原直接酸浸,需要浓酸才能溶解尘灰中的Fe2O3,当盐酸浓度为12 mol/L,酸灰比为1.5,酸浸温度为100℃,酸浸时间为5 h,酸浸灰中的钛含量可以达到39.71%。

云南某低品位铝土矿铝硅浮选分离试验研究

云南文山某低品位铝土矿Al_(2)O_(3)及SiO_(2)含量分别为44.35%、10.52%,Fe及TiO_(2)含量分别为13.36%、4.64%,属于高铁高钛、低铝低硅型铝土矿;可回收铝矿物主要以一水硬铝石相态存在,铁矿物主要包括赤铁矿与针铁矿,钛矿物主要以锐钛矿相态存在,脉石矿物主要为高岭石。对该矿石进行了铝硅浮选分离试验研究,重点考察了捕收剂种类与用量、磨矿细度、调整剂用量、抑制剂种类与用量等条件对浮选效果的影响,确定了以改性组合脂肪酸KYB为捕收剂,硅酸钠+GY-3为组合抑制剂,碳酸钠为调整剂的药剂制度。在磨矿细度为-0.074mm占90%的条件下,采用“1粗2精1扫”闭路试验可获得铝精矿Al_(2)O_(3)含量为53.34%、铝硅比为9.79、Al_(2)O_(3)回收率为81.62%的技术指标。研究结果可为开发该类铝土矿资源提供技术支撑及借鉴。