卷取温度对Ti-V-Mo复合微合金化超高强度钢组织及力学性能的影响

利用OM,EBSD,TEM,XRD及物理化学相分析法,对不同卷取温度下Ti-V-Mo复合微合金化热轧高强钢的强化增量进行了估算和分析,分别讨论了卷取温度对屈服强度和MC相粒子对均匀塑性的影响规律.结果表明,在600℃卷取时具有最佳的综合力学性能：抗拉强度为1134 MPa,屈服强度为1080 MPa,延伸率为13.2%,均匀延伸率为6.8%,其析出强化增量sp在444～487 MPa范围内,甚至更高,主要是由质量分数高达72.6%的10 nm以下的（Ti,V,Mo）C粒子提供的.析出强化和细晶强化是主要的强化方式,sp的改变是导致不同卷取温度下屈服强度变化的主要因素.随着卷取温度由500℃升高至600℃,抗拉强度和屈服强度均不断增加,均匀延伸率不但没有降低,反而呈线性缓慢增加.其主要原因是sp对屈服强度的贡献量不断提高,在提高强度的同时改善了均匀塑性.

冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及力学性能的影响

利用OM、EBSD、HRTEM和Vickers硬度计等手段研究了冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出相及硬度的影响,阐明了(Ti,V,Mo)C在不同冷却速率下的析出规律及其对显微组织和硬度的作用机理。结果表明,当冷却速率低于20℃/s时,随着冷却速率的增加,析出相平均尺寸由13.2 nm逐渐减小至6.9 nm,铁素体平均晶粒尺寸由5.06 mm逐渐细化至2.97 mm,硬度呈先快速增大而后缓慢增大的趋势,铁素体的细晶强化和(Ti,V,Mo)C的沉淀强化是硬度升高的主要因素;冷却速率为20~30℃/s,其对晶粒细化和沉淀强化的影响效果已趋于饱和,硬度基本保持不变,此时Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度具有最大值410 HV,屈服强度高达1090 MPa。Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度y与冷却速率x符合指数衰减关系:y=-229exp(-x/5)+412。

等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响

通过OM、SEM、TEM和维氏硬度计等手段研究了不同等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出行为及硬度的影响,探讨了影响硬度变化的因素。结果表明,Ti-V-Mo复合微合金钢奥氏体化后在630 ℃等温冷却0~3 h,随着等温时间的延长,基体中的铁素体比例不断增加而马氏体和贝氏体比例逐渐降低,硬度呈现先升高再趋于平稳,再升高至其最大值,最后略有下降。60~1200 s时,硬度出现平台是因为纳米级(Ti,V,Mo)C粒子的沉淀强化效果能够弥补相变导致基体软化造成的硬度损失;3600 s时,硬度达到最大值为457 HV,此时纳米级(Ti,V,Mo)C粒子产生的沉淀强化效果最佳。

回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织及硬度的影响

利用OM、SEM、TEM、EBSD和维氏硬度计等手段研究了回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响,探讨了(Ti,V,Mo)C在不同回火温度下的析出规律及其对硬度的作用机制。结果表明,在450~600℃回火时,随着回火温度的升高,硬度呈直线上升趋势,在600℃回火时硬度具有最大值450HV。随着回火温度的升高,试验钢马氏体板条块宽度由7.3μm增大至9.9μm,600℃回火时析出相粒子的平均尺寸为5 nm,10 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子可高达90%,理论计算沉淀强化增量导致硬度上升90.7HV,远高于基体软化造成的硬度损失,因而析出强化是影响Ti-V-Mo复合微合金钢硬度的主要因素。在600~650℃回火,大小角度晶界分布比例基本相同,马氏体板条块的平均尺寸变化不大,但是析出相的平均尺寸由5 nm提高到5.6 nm,尺寸小于5 nm的(Ti,V,Mo)C粒子所占比例逐渐下降,导致硬度下降。

Nb-Ti-V-Mo微合金钢中复合碳化物的析出动力学

结合JmatPro热力学软件对Nb-Ti-V-Mo微合金化E460海工钢中多元复合析出相的固溶热力学计算和经典形核长大动力学理论,研究了(Nb,Ti,Mo,V)C在奥氏体和铁素体中沉淀析出规律,探讨了奥氏体形变储能和形变诱导析出量对(Nb,Ti,Mo,V)C沉淀析出动力学的影响。研究表明,(Nb,Ti,Mo,V)C在1448.6 K时开始析出。在奥氏体相区,随着温度的降低,临界形核功逐渐降低,NrT曲线和PTT曲线呈单调变化趋势。在奥氏体和铁素体两相区,(Nb,Ti,Mo,V)C的最快沉淀析出温度为1062.6 K。随着形变储能的增加,相对形核率呈增加趋势,析出孕育期缩短。随形变诱导析出量增加,PTT曲线向左移动,最大形核率温度和最快析出温度为1058.3~1063.8 K。

卷取温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织和性能的影响

在Gleele-3500热模拟试验机上,进行了Ti-V-Mo复合微合金钢在不同卷取温度下的热模拟试验,分析了不同卷取温度对显微组织、析出相和硬度的影响规律。试验结果表明:当卷取温度为600~625℃时,钢组织为多边形铁素体,析出相为以含V为主的(Ti,V,Mo)C粒子,此时硬度达到峰值。

Ti-V-Mo微合金化22MnB5钢中析出相及其强化作用

使用温成形替代热成形可以避免热成形过程中表面氧化等问题,但热成形常用22MnB5钢在高温回火后出现明显的软化现象。而通过向钢中添加Ti、V、Mo等微合金元素可以在钢中形成细小的析出相以及细化晶粒,起到提高强度的作用,从而可以解决该问题。因此,通过在22MnB5钢中添加Ti、V、Mo微合金元素,利用OM(光学显微镜)、FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)、EBSD(电子背散射衍射)、TEM(透射电子显微镜)、XRD(X射线衍射分析)、EDS(能谱仪)及物理化学相分析法等,研究试验钢中析出相特征及其强化作用。试验结果表明,22MnB5钢与Ti-V-Mo微合金钢淬火后的显微组织均为典型的板条马氏体,而两者的析出相除渗碳体外,Ti-V-Mo微合金试验钢中还析出了TiC以及少量的(V,Mo)C,经试验测量,抗拉强度比22MnB5钢提高90 MPa以上。600℃回火1 h后,Ti-V-Mo微合金试验钢中析出大量尺寸为20 nm以下的纳米级MC(M=Ti+V+Mo)型析出相,使得马氏体钢有效晶粒尺寸细化到约1.3μm。通过理论分析发现,其析出强化作用可达500 MPa以上,同时,由于(Ti,V,Mo)C析出相钉扎晶界使得晶粒细化而产生的细晶强化效果为70 MPa以上,在析出强化和细晶强化综合作用下,Ti-V-Mo微合金试验钢比22MnB5钢的强度提高600 MPa以上。因此,根据本研究的结果,Ti-V-Mo微合金试验钢在一定程度上改善了钢板材料在中温成形时出现的软化现象。

终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响

采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV;铁素体晶粒的平均尺寸由3.44μm减小到3.05μm;(Ti, V, Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti, V, Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti, V, Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。

回火温度对Ti-V-Mo微合金化马氏体钢析出相和力学性能的影响

利用微观分析和物理化学相分析法,对不同回火温度(550,600,650℃)保温1 h后的Ti-V-Mo微合金化马氏体钢的组织和析出相表征,并进行了强化分量的计算。结果表明,在600℃回火时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1298 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为14%。强化分量计算结果表明:析出强化和细晶强化是主要的强化方式,约占总强度的40%和30%,其中析出强化分量σ_(p)为517 MPa,由5 nm以下的(Ti, V,Mo)C粒子(质量分数22%)提供。回火温度由550℃升高到600℃,抗拉强度和屈服强度均有增加,同时伸长率变化不大,其主要原因是σ_(p)对屈服强度的贡献量提高,在提高强度的同时改善了塑性。

7075铝合金表面钼/钛/钒复合转化膜的制备与性能表征

采用钼酸盐和钛酸盐为主盐,以偏钒酸钠为成膜促进剂,植酸钠为有机添加剂,在7075铝合金表面制备了钼/钛/钒复合转化膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了膜层的微观形貌、元素组成和化学成分,采用电化学工作站考察了基体和膜层的耐蚀性。实验结果表明:最佳转化液配方为2 g·L^(-1)植酸钠、1.5 g·L^(-1)偏钒酸钠、1.5 g·L^(-1)六氟钛酸及25 g·L^(-1)钼酸铵,最佳成膜条件为15 min和35℃。膜层主要成分为Al_(2)O_(3)、MoO_(2)、MoO_(3)、V_(2)O_(5)和TiO_(2)。钼/钛/钒复合转化膜使7075铝合金的腐蚀电位正移了206.401 mV,腐蚀电流密度降低了9.912μA·cm^(-2),有效提高了基体的耐蚀性。

Ti-V-Mo复合微合金钢中(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出的动力学

根据多元复合析出相的固溶析出理论和经典形核长大动力学理论,计算了Ti-V-Mo复合微合金钢中(Ti,V,Mo)C在奥氏体(γ)和铁素体(α)中沉淀析出的形核参量、析出-时间-温度(PTT)曲线、形核率-温度(Nr T)曲线,并探讨了奥氏体中形变储能和形变诱导析出量对(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出动力学的影响。结果表明,复合析出相(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出的PTT曲线呈典型的"C"曲线形状,而Nr T曲线表现为典型的反"C"曲线形状,(Ti,V,Mo)C在γ中的最快析出温度为1020~1050℃。增加γ的形变储能,使(Ti,V,Mo)C在γ中沉淀析出的PTT曲线向左上方移动。增加γ中(Ti,V,Mo)C沉淀析出的形变诱导析出量,使(Ti,V,Mo)C在α中沉淀析出的Nr T曲线向右下方移动,经计算可知,(Ti,V,Mo)C在α中的最大形核率温度在630~650℃,理论计算结果和实验结果吻合较好。

Nb-Mo-V-TiO_(2)低温脱硝催化剂及其硫酸氢铵分解性能

通过浸渍法制备一系列Nb掺杂V-Mo-Ti催化剂,研究V_(2)O_(5)负载量及Nb掺杂量对催化剂低温脱硝活性的影响,并测试其硫酸氢铵分解性能。采用XRD、N_(2)吸附-脱附、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD、IR等测试手段对催化剂进行表征。结果表明,Nb掺杂促进了V-Mo-Ti的氧化还原性能,提升催化剂的表面酸性,使催化剂具有更加优异的低温脱硝性能;当空速5 000 h^(-1),反应温度180℃时,1.5Nb-6V-3Mo-Ti催化剂的脱硝效率达到100%。同时Nb掺杂提升了催化剂NO氧化能力,促进硫酸氢氨与NO反应的进行,提升催化剂的低温抗水硫中毒性能。

Mo对平板式V-Mo/Ti脱硝催化剂活性及SO_(2)氧化性能的影响

在工业脱硝催化剂生产线上制备不同MoO_(3)含量的V-Mo/Ti脱硝催化剂,通过XRF、XRD、N_(2)吸附-脱附、Raman、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD、SO_(2)-TPD、TG和耐磨强度对催化剂物化性质进行分析。在固定床反应器中考察催化剂的脱硝活性,并研究MoO_(3)含量对催化剂SO_(2)氧化性能的影响。结果表明,提高催化剂中MoO_(3)含量,对催化剂的晶型、孔结构影响较小,对催化剂单板的机械性能有一定的负面影响。相比V-Mo(3)/Ti催化剂,V-Mo(5)/Ti催化剂的酸性变化不大,还原性能提升,具有更好的脱硝活性。当MoO_(3)含量达到质量分数6.98%时,催化剂的总酸量明显降低,导致脱硝活性下降。提高催化剂中MoO_(3)含量造成脱硝反应过程中副产物N_(2) O生成量的增加,但较高的MoO_(3)含量可以有效减少催化剂对SO_(2)的吸附,减少脱硝反应过程中硫酸氢铵的生成。综合来看,V-Mo(5)/Ti催化剂显示了最佳的反应性能。

Cd对V-Mo/Ti脱硝催化剂性能的影响

为明确燃煤烟气飞灰中Cd元素对V-Mo/Ti脱硝催化剂性能的影响,采用浸渍法,制备V-Mo-Cd/Ti催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)-吸附脱附、H_(2)-程序升温还原(TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和NH_(3)-程度升温脱附(TPD)等手段,研究了Cd对催化剂物理化学性能的影响。同时,在固定床微型反应器上考察了不同催化剂的脱硝性能。结果表明:Cd会降低催化剂的比表面积。相比V-Mo/Ti催化剂,V-Mo-Cd/Ti催化剂上的V^(5+)物种减少,V^(5+)/(V^(3+)+V^(4+)+V^(5+))比率降低。此外,Cd还会造成催化剂的O_(α)/(O_(α)+O_(β))比率和表面酸量的降低。因此,V-Mo-Cd/Ti催化剂的脱硝活性低于V-Mo/Ti催化剂。通过将V-Mo/Ti催化剂中MoO_(3)的质量分数由3%提升至5%,可以有效减小Cd对催化剂的负面影响。

电感耦合等离子体质谱法测定天然水体中19种元素

建立STD/KED模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定天然水体中铍、硼、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、钼、镉、锑、钡、铊、铅、铁、砷和硒19种元素的分析方法。仪器调谐校准后,样品在线加入锂、钪、铑、铋校准溶液校正,以标准曲线内标法定量分析。标准曲线相关系数均大于0.999,样品加标回收率为92.6%~103.6%,质控样品测定值相对标准偏差为0.20%~2.6%(n=6),方法检出限为0.01~0.70μg/L。该方法灵敏度高,操作简便,节省人力,能满足天然水体中19种元素的同时检测需要。

Ti和Ti-V微合金化低碳贝氏体钢组织性能及析出行为的研究

利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和能谱仪(EDS)等,研究了不同Ti含量的低碳贝氏体钢的显微组织和析出相的成分、尺寸、形貌以及分布等特征。结果表明:在450℃和520℃保温2h,三种实验钢组织为粒状贝氏体。与低Ti实验钢相比,高Ti及Ti-V复合实验钢的屈服强度增加了150MPa以上。高Ti钢中纳米级析出相有两种类型:一种大于15nm的TiC析出相;另一种是在10nm以下,具有面心立方结构的(Ti,Mo)C复合析出相。Ti-V钢基体中存在大量尺寸在10nm以下的(Ti,V,Mo)C复合析出相。

多元微合金化对高铬铸铁凝固组织及冲击磨损性能的影响

通过在2.85C-31Cr合金中加入多元微量合金元素V、Ti、Nb、Mo制备多元铬系合金,研究多元微合金化对高铬铸铁的凝固组织和冲击磨损性能的影响。结果表明:铁液中部分C与强碳化物形成元素结合生成碳化物或合金碳化物;随合金元素加入量的增加,高铬铸铁凝固组织从稍微过共晶转变成共晶、亚共晶组织;相同成分的合金质量损失率随冲击磨损载荷(2.0、2.5、3.0、3.5 J)的增加呈先增加后减小、再增大的变化规律,这与材料在冲击磨损过程中的硬化行为有关;凝固组织中奥氏体数量越多,磨损质量损失率越大,尺寸细小和分布均匀的凝固组织能减小磨损质量损失率;在同一冲击载荷下,共晶成分的合金质量损失率最小,亚共晶成分的质量损失率最大。

ICP-AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆

用ICP -AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆 ,研究了高频功率、雾化压力、辅助气流量、泵速对待测元素发射谱线强度的影响 ,优化的测定条件为 :高频功率 115 0W ,雾化压力 16 5 .7kPa,辅助气流量 0 .5L/min ,泵速 10 0r/min。该法测定结果的相对标准偏差不大于 1.2 % ,待测元素的回收率为 98.0 %～ 10 1.1%。

ICP-AES法同时测定纯铁中八种杂质元素

本文研究了用ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定纯铁中８种杂质元素：Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ的分析方法。研究了铁基体元素对被测元素光谱线的光谱干扰与物理干扰，采用背景扣除法与基体匹配法进行校正。被测元素的检出限为０．４－３．０μｇ／Ｌ，合成试样的回收率为９１％－１１０％，杂质元素含量为０．０００３％－０．０５％时，测量的相对标准偏差＜９％。方法简便、准确、结果满意。

700 MPa级Ti-Nb-V-Mo复合微合金化高强钢的工业研制

基于CSP工艺,采用Ti基复合微合金技术、控轧控冷及平整工艺,开发了屈服强度700 MPa级别的薄规格高强钢,借助SEM、TEM、EDS和力学性能测试等,分析了不同轧制工艺参数对高强钢性能、组织及析出物的影响。结果表明,该高强钢组织由准多边形铁素体及极少量粒状珠光体构成;薄规格强化及冷却速度控轧的细晶强化、卷取温度控制的析出强化共同决定了钢的组织和力学性能;高温大压下、头部连续冷却有利于薄规格细晶强化,高温(890±20℃)终轧、高温(620±20℃)卷取有利于析出大量尺寸20 nm以下且弥散分布细小的以含Ti为主的(Ti,Nb,Mo)C粒子,析出强化作用明显。与平整前相比,热轧带卷平整后钢屈服强度提高约30 MPa、抗拉强度提高约10 MPa、延伸率降低了7.9%~16.7%。