Grain refinement effects of Al based alloys with low titanium content produced by electrolysis

A series of Al based alloys with low titanium contents (mass fraction) from 0.178% to 0.526% were directly produced in ordinary industrial electrolyzer. The electrolyzing results show that producing Al based alloys with titanium contents of less than 0.30% without great loss of electrolysis efficiency is possible. The quantitative analysis shows that this method has a great refining effect on transiting the coarse columnar grains in pure Al to equiaxed grains. The grain sizes decrease with the increase of titanium content and tend to a low limit at about 130 μm. During the solidification, the non equilibrium distribution of titanium leads to a great growth restricting effect and a constitutional under cooling zone in front of the growing liquid /solid interface.

低铝含量HTPB固体推进剂的燃烧特性

为研究低铝含量推进剂的燃烧特性,以铝粉质量分数5%的低铝含量HTPB推进剂为对象,以铝粉质量分数12%~18%的HTPB推进剂为参比,通过水下声发射、BSFΦ75及BSFΦ165标准试验发动机等测试方法研究了低铝含量推进剂的燃烧性能和能量性能。结果表明,同一固含量条件下,低铝含量推进剂燃速较高,压强指数没有明显变化;铝粉粒度越细,低铝含量推进剂燃速和燃速压强指数越大;经BSFΦ75发动机内弹道p(压力)—t(时间)曲线验证,8~10MPa内低铝含量推进剂燃烧稳定;经BSFΦ165发动机试车验证,7MPa下,低燃速低铝含量推进剂实际比冲2387N·s/kg,比冲效率达到97.3%,高燃速低铝含量推进剂实际比冲2465N·s/kg,比冲效率达到98.6%。低铝含量推进剂燃烧效率高,相近燃速下低铝含量推进剂与常规铝含量推进剂能量在同一水平。

铁-锰-铝-碳系低密度钢的热变形行为

利用Gleeble-3500型热模拟试验机,对铝质量分数分别为8%,10%,12%的三种铁-锰-铝-碳系低密度钢进行了不同变形温度(950~1 150℃)及应变速率(0.01~1.0s^(-1))下的压缩试验,研究了该低密度钢在高温下的塑性变形行为并观察了压缩变形前后的显微组织。结果表明:在950~1 150℃,应变速率0.01~1.0s^(-1)下变形时,三种试验钢的流变应力对温度和应变速率均较敏感,流变应力随着应变速率的增加及变形温度的降低而提高;变形后,铝质量分数为12%的试验钢组织中铁素体呈带状,不连续地分布于奥氏体基体中;在相同应变速率下,其奥氏体与铁素体晶粒随着变形温度的升高逐渐长大,相同温度较高应变速率下的奥氏体与铁素体晶粒较细小;铝质量分数为12%试验钢的动态再结晶热变形激活能为592.437kJ·mol^(-1),其Zener-Hollomon参数方程为Z=ε·exp(592.437/RT)。

超低氧钢中同时降低[Al]_s、[O]实验研究

对超低氧钢中同时降低[Al]s、[O]的热力学以及实践方法进行了实验研究,并对实验结果和其它文献中结果进行了对比。结果表明,实验钢中T[O]和[Al]含量低而且波动范围窄、相对稳定,明显优于文献中的结果。从热力学角度分析,aAl2O3远小于1,即生成低熔点的易去除的复合夹杂物是同时降低[Al]s、[O]的关键。因此,同时降低[Al]s、[O]是可行的,并且实践中可通过生成低熔点的复合12CaO.7Al2O3夹杂物来达到同时降低[Al]s和[O]的目的。这一研究对解决连铸水口堵塞和提高钢材洁净度有着重要的意义。

低铝含量镁-铝合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪、X射线衍射仪和拉伸试验机等研究了铝质量分数小于3%的低铝含量镁-铝合金的显微组织和力学性能。结果表明:低铝含量镁-铝合金铸态组织由α-Mg和β-Mg17Al12两相组成,其中α-Mg固溶体为等轴树枝晶;随着铝含量的增加,呈六重对称的蔷薇状α-Mg树枝晶尺寸减小、分支发达;其力学性能基本随铝含量的增加而提高;铝含量为2.6%合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为178.8 MPa,62.3 MPa和11.3%。

低特征信号NEPE推进剂配方设计及燃烧性能

根据最小自由能方法计算了铝粉含量变化对ＮＥＰＥ，ＣＭＤＢ以及固体含量为８８％的复合团体推进剂能量特性的影响．铝粉含量为５％～１８％时，ＮＥＰＥ推进剂密度比冲分别比ＣＭＤＢ和复合团体推进剂增加１１．１～１４．６ｓ·ｇ／ｃｍ３和１４．２～１８．０ｓ·ｇ／ｃｍ３．通过对低特征信号ＮＥＰＥ推进剂配方燃烧性能的研究，观察到当Ａ１含量为３％～５％时，采用３．５％的燃速催化剂仅可使压力指数降至０．６０．相应高能ＮＥＰＥ（铝粉含量等于１８％）推进剂的压力指数可降至０．５６．而降低ＡＰ粒度和增加其含量是提高燃速和降低压力指数的有效措施之一．此外，还测定了ＮＥＰＥ推进剂的燃速温度敏感系数，并与ＣＭＤＢ和复合团体推进剂数据进行了对比．

添加等量铝粉和石墨对低碳镁碳砖性能的影响

随着冶金行业的发展,低碳镁碳砖已成为镁碳砖研究的一个重要发展方向.本文以＜5～3 mm,＜3～1mm,＜1～0.074 mm,＜0.074 mm的电熔镁砂和＜0.172 mm的鳞片状石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,金属Al粉为抗氧化剂,研究了加入石墨的质量分数对低碳镁碳砖性能的影响.实验结果表明：随着石墨质量分数的增加,低碳镁碳砖的常温强度、体积质量和显气孔率均随之减小,高温抗折强度和抗氧化性随之提高;综合分析当加入石墨的质量分数在2％时所得低碳镁碳砖的综合性能最优.

人工神经网络X射线荧光光谱法测定钢中酸溶铝

建立了一种人工神经网络-X射线荧光光谱法测定钢中酸溶铝的方法,用X射线荧光光谱法测定低合金钢中总铝值,应用所建立的ANN-BP网络模型,输入总铝含量直接预测出酸溶铝含量。同时使用改进的BP算法,避免了神经网络学习中可能产生的麻痹现象。该方法用于钢中酸溶铝的测定,结果满意。

低温下硅橡胶直流沿面闪络特性研究

为了研究低温下硅橡胶材料的直流沿面闪络特性,在不同的低温环境下,通过采用倒角平头板电极和倒角四分之一圆弧板电极模拟不均匀电场的方法,对不同氢氧化铝含量硅橡胶的直流沿面闪络电压进行了测试。结果表明:在温度为-60～20℃时,随着温度的降低,硅橡胶的直流沿面闪络电压呈线性升高趋势,因此该硅橡胶绝缘材料适用于持续低温环境。

Mg、Cu元素对低硅铸造铝合金耐腐蚀性能的影响

采用自主研发的新型低硅铸造铝合金制备了两组镁和铜含量不同的试样。利用浸泡腐蚀试验、电化学测试等手段对比研究了两组试样的耐腐蚀性能,并通过扫描电镜观察和能谱分析(EDS)方法,对两者的耐腐蚀性能从微观机制上进行了解释。结果表明:Mg含量越高,铸造铝合金的耐腐蚀性能越好,而Cu含量越高,耐腐蚀性能越差。这主要是由于铝合金中强化相Al 2Cu与Al 2CuMg分解产生了Cu,Cu的电极电势较高,降低了铸造铝合金的耐腐蚀性能;而Mg元素形成的金属间化合物Mg 2Si的电极电势较小,从而提升了铸造铝合金的耐腐蚀性能。

低温下硅橡胶直流击穿特性变化规律研究

为了研究硅橡胶绝缘材料低温环境下直流击穿特性的变化,采用恒温试验箱对硅橡胶材料进行低温冷冻,利用球球电极与棒板电极模拟不均匀电场,试验测定不同温度下、不同氢氧化铝含量硅橡胶材料的直流击穿电压随温度的变化规律,分析了其中的原因机理,并测量了体积电阻率。试验结果表明:随着温度的降低,硅橡胶材料的直流击穿呈现出先增大后趋于稳定的特性;在相同的低温处理下,氢氧化铝质量分数为130%的硅橡胶样品具有最大的直流击穿电压;施加正极性直流电压时,硅橡胶绝缘材料的击穿电压略小于施加负极性直流电压时的击穿电压。

基于正交试验的低镁ZL305铝合金热处理工艺优化

目的优化低镁含量ZL305铝合金热处理工艺参数。方法采用正交试验法,研究固溶温度、固溶时间、淬火介质对低镁ZL305铝合金力学性能和组织的影响。结果固溶温度对抗拉强度的影响最大且显著,固溶时间和淬火介质温度对抗拉强度的影响次之,但不显著;对断后伸长率影响最大的是固溶温度,其次是淬火介质温度和固溶时间,但影响均不显著。结论当采用固溶温度为495℃、固溶时间为12 h、淬火介质温度为25℃的处理参数时,低镁ZL305铝合金材料的固溶效果最优。

低铝质瓷砖坯体的制备及表征

为了降低瓷砖生产成本,以低品质矿物作为生产原料,在保证力学性能和抗变形能力的前提下,研制出氧化铝含量低于16wt%的瓷砖坯体,打破了瓷砖坯体氧化铝含量需要高于18wt%的瓶颈。并在此基础上研发出相应的瓷砖产品。通过显微结构分析,揭示了低铝质瓷砖具有优异的力学性能是在于坯体中形成了大量具有高长径比的长莫来石纤维。在此基础上施加合适的釉料,优异的坯釉结合性进一步提高了瓷砖的力学性能。

碳含量及铝+硼复合添加对低碳钢抗时效性能的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算不同碳含量与复合添加铝、硼后低碳钢的热力学平衡相图,研究了碳、铝、硼元素在试验钢中的固溶、析出行为以及试验钢的显微组织、力学性能和抗时效性能。结果表明:当碳质量分数由0.003%增至0.020%时,试验钢基体中固溶的自由碳原子含量增加;而当碳质量分数增至0.053%时,钢中渗碳体的析出量增加,固溶的自由碳原子减少;复合添加铝+硼后,钢中的氮原子以AlN与BN形式析出,固溶的自由氮原子减少;碳含量以及铝+硼的复合添加对试验钢室温拉伸性能影响较小;随着碳含量的增加,试验钢的晶粒尺寸减小,时效指数先增大后减小;当碳质量分数为0.020%时,试验钢抗时效性能最差,复合添加适量硼+铝有助于改善低碳钢抗时效性能。

NaF含量对惰性阳极在低温电解质中电化学性质的影响

惰性阳极在NaF含量分别为12 wt%、18 wt%.25 wt%的NaF-KF-A1F3-7 wt%A12O3电解质体系中电解时,阳极表面的电化学反应进行的程度呈先增大后减小的趋势,阳极过电位呈逐渐增大的趋势,氧化铝的溶解度呈逐渐降低的趋势。以0.5A/cm^2的电流密度进行恒电流电解时,该惰性阳极在18 wt%NaF-KF-A1F3-7 wt%A12O3电解质中电解的持续时间最长最平稳。NaF含量过高或过低时,阳极寿命均会降低。电解质中的氟元素在电解过程中会渗透到阳极氧化膜的最里层,形成金属氟化物,不利于电解。

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。

铝碳质长水口用低铝抗氧化涂层的研制

为抑制铝碳质长水口使用过程中石墨的氧化,其表面会涂覆含20%~30%Al_2O_3的抗氧化涂层,但切割丝钢等特种钢冶炼过程必须严格控制钢液中夹杂的Al_2O_3的含量,因此需要制备低氧化铝含量的抗氧化涂层。本文通过调节涂料组成、加水量和水玻璃加入量制备了低铝抗氧化涂层,并利用扫描电镜分析了抗氧化实验后试样断口的显微结构。结果表明:以粘土粉、钾长石粉和硅砂为主要原料,添加10%硼砂的涂料可在800℃形成良好的釉层,此时涂料中Al_2O_3的含量可降至12%,得到了低铝涂料;当加入占涂料质量80%的水和40%的水玻璃时,涂层具有最佳的涂覆性能和抗氧化性能,涂层和长水口基体结合致密,保护了长水口中的石墨不被氧化。

铝含量对Q345E温角钢低温性能的影响

在《GB/T1591-2008低合金高强度结构钢》标准中Q345E钢材的化学成分基础上,根据模拟计算和大量文献,设计了Q345E钢的微合金成分,并试生产了不同铝含量的Q345E角钢。研究了铝含量对Q345E耐低温角钢钢材性能的影响。研究结果表明:高铝含量对增加Q345E角钢低温韧性有较大作用,且钢中铝含量在0.020%~0.030%范围内低温韧性最好。

低铝粉含量的HMX/HTPB推进剂研究

对低铝粉含量的HMX/HTPB推进剂进行了配方研究。为获得少烟、高密度、高模量、高燃速、低压强指数的优良的综合性能,配方调试以铝粉质量分数<10%,用HMX替代部分AP来达到少烟目的;以HTPB/TDI/MAPO/STR黏合剂体系来获取高模量;通过AP级配调节,燃速催化剂的选择等方法,使推进剂具有不挥发物质量分数≥88.5%、20℃下密度≥1.78 g/cm3、σm≥3.1 MPa,燃速≥40 mm/s的良好性能,并具有药浆初始黏度低,流动、流平性好的优点。HTPB/AP/Al/HMX四组元推进剂经BSFΦ127标准发动机地面试车,内弹道p–t曲线在压强30 MPa以下,燃烧稳定;推进剂燃烧未急升导致压强异常现象。研制成的药柱经发动机地面试验可知混合比冲高达2 456.7 N·s/kg。

新型铝轧制基础油的组分及性能

借助FTIR技术分析了瑞轻FS系列合成基础油的分子结构,采用气相色谱法讨论了其成分,采用热重分析法测定了其热稳定性,结合X射线荧光光谱分析法了解了其元素组成,系统分析了该系列基础油的主要理化指标。结果表明,新型铝轧制基础油的组分构成、碳链分布、热稳定性、元素含量以及理化指标均优于传统原油提炼的矿物型产品的,部分指标甚至优于国际高品质基础油的指标,产品完全满足生产需求。