利用SMAT和SPS在纯铁表面制备铁镍合金层

利用放电等离子烧结(SPS)技术实现了镍粉在纯铁表面铁镍合金层的制备,通过纯铁表面机械研磨(SMAT)的预处理获得表面纳米层和梯度结构有效促进了铁镍的扩散,提升了合金层厚度和结合强度。通过XRD、SEM、EDS、硬度和摩擦磨损实验等,表征铁镍合金层形貌、组成,测试了力学性能。结果表明:纯铁试样经过SMAT预处理和SPS后,在表面获得了约50μm的铁镍合金层,沿着深度方向镍元素含量梯度变化,而在未经SMAT预处理的纯铁表面仅有25μm的合金层,本方法实现了合金层厚度明显增加。SMAT预处理后的SPS试样硬度提升,表面磨损量和犁沟槽深度减少,结合力增强,耐磨性提升明显。

纯Fe和316L不锈钢在液态锂铅合金中的腐蚀行为

采用挂片法、失重法和金相表面分析,进行了高纯Fe和316L不锈钢2种结构材料在350-550℃液态LiPb合金中静态腐蚀行为的研究。研究结果表明,温度及结构材料组分元素在液态LiPb合金中的溶解和质量迁移是导致材料腐蚀的主要原因,合金、结构材料表面的氧化皮也是影响静态腐蚀行为的一种重要参数。

纳米Al_2O_3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.

Fe-Y合金在600～800℃空气中的氧化行为

研究了 Ｆｅ Ｙ 合金及纯 Ｆｅ 在 ６００～８００℃空气中的氧化行为．纯 Ｆｅ 在三个温度下的氧化均符合抛物线规律． Ｆｅ Ｙ 合金的氧化除在 ６００℃近似符合抛物线规律外，其余则呈阶段性变化． Ｆｅ Ｙ合金氧化速度明显低于纯 Ｆｅ．在 ７００～８００℃情况下， Ｆｅ Ｙ 合金表面形成外层为 Ｆｅ 的氧化物（ Ｆｅ２ Ｏ３， Ｆｅ３ Ｏ４ 和 Ｆｅ Ｏ），内层为 Ｆｅ Ｏ 和 Ｙ Ｆｅ Ｏ３ 的混合物的氧化膜结构．在 ６００℃下，氧化产物主要为 Ｆｅ２ Ｏ３、 Ｆｅ３ Ｏ４、 Ｆｅ Ｏ 和 Ｙ２ Ｏ３ ．其中 Ｆｅ Ｏ 在 Ｆｅ 的氧化物中所占比例较小．在三个温度下， Ｆｅ Ｙ 合金均发生明显的内氧化．讨论了 Ｙ 对 Ｆｅ Ｙ

稀土Ce对工业纯铝中富Fe相的球化作用

通过加Ce前后工业纯铝显微组织、力学性能和耐中性盐雾性能的比较以及SEM、EDS等分析,研究了稀土Ce对纯铝中富Fe相的球化作用及其对工业纯铝力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,Ce对纯铝中富Fe相有球化作用,使富Fe相由粗大汉字状变为细小团球状,并与Fe、Si等杂质形成高熔点金属间化合物。通过加Ce变质,使工业纯铝的抗拉强度提高44.18%,伸长率提高32.04%,耐中性盐雾时间延长120%。

近熔点液态纯铁和Fe-C二元合金的微观结构

利用θ-θ液态金属X射线衍射仪研究了纯铁和Fe—C二元合金的液态结构,在此基础上给出了两种金属的微观原子结构.研究结果表明:在近熔点熔化后,液态纯铁和Fe—C合金中保持有大量的原子团簇;液态纯铁的原子团内保持有熔化前的体心立方单元,单元是共棱组合的;在液态Fe-C合金中既有Fe—C原子团簇,也有Fe—Fe原子团簇;随着温度的升高,两种金属的原子团尺寸都减小,配位数、原子间平均最近邻距离和原子团内的原子数目均减小.

均匀沉淀法制备ZnO、Fe/ZnO光催化剂

以六水合硝酸锌、九水合硝酸铁和CO(NH2)2为原料,采用均匀沉淀法并且改变实验条件制备了纯纳米ZnO和纳米Fe/ZnO光催化剂。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所有样品进行表征,并对部分样品进行了X射线能谱分析仪(EDS)测试。结果显示所有样品均为六方纤锌矿结构。此外,所有样品均由小颗粒聚集在一起而形成了形状、大小各不相同的团聚物或颗粒膜。而且随煅烧温度和Fe掺杂浓度的改变,Fe/ZnO样品的晶粒尺寸和表面形貌也随之变化。以甲基橙溶液作为污染物,在高压汞灯的照射下进行了光降解实验,实验结果表明:Fe掺杂Fe/ZnO样品的光催化性能相较纯纳米ZnO样品得到了改善。当Fe掺杂量为1.5%时Fe/ZnO样品的光催化性能最好;另外,适当煅烧温度也使Fe/ZnO样品的光催化活性得到了提升,其中最适煅烧温度为500℃。无论是Fe的掺杂浓度还是煅烧温度,适当的Fe的掺杂浓度和煅烧温度都有利于改善Fe/ZnO样品光催化剂的性能。

纯Fe钎焊凝固过程的模拟计算

为研究Fe元素对不锈钢钎焊接头及镍基钎料钎焊接头组织的影响,采用BNi-2+40%(质量分数)BNi-5混合钎料对纯Fe进行真空钎焊,运用金相分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、能谱仪(EDS)分析,结合Thermo-Calc及Dictra软件,研究纯Fe钎焊接头显微组织、钎缝成分分布、相组成和元素扩散情况.结果表明,纯Fe钎缝主要由γ-Ni固溶体和Cr-B金属间化合物组成;通过Thermo-Calc和Dictra软件计算,温度冷却至1 173K时钎料仍未凝固结束,凝固过程中发生了共晶反应,此时相组成及元素扩散行为的计算结果与试验结果基本吻合,可在一定程度上指导钎焊新工艺的制定.

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定高纯铝中Fe、Cu、Mg、Zn、Ti

建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定高纯铝中Fe、Cu、Mg、Zn、Ti的方法。详细讨论了基体元素和共存元素对分析元素的光谱干扰,以及盐酸用量的影响;选择了合适的分析谱线,同时得出了各元素的检出限。证明用基体匹配的方法在Fe 259.940nm、Cu 327.396nm、Mg279.079nm、Zn 213.856nm、Ti 334.941nm处可准确、可靠地测定高纯铝中含量范围在0.001%~0.01%的Fe、Cu、Mg、Zn、Ti元素。

火焰原子吸收法快速测定高纯锌中痕量Pb,Cd,Fe,Cu,Sb和Mn的含量

用HNO_3溶解试样,配制6种元素混合标准系列溶液,用空气-乙炔火焰原子吸收法连续测定Pb,Cd,Fe,Cu,Sb和Mn的含量。建立了优化的仪器测定条件,并进行了相关的干扰实验。方法的回收率为98.9％～102.0％,相对标准偏差为1.8％～2.5％。

Fe－Nb合金在600－800℃，0．1MPa纯氧中的氧化

研究了Ｆｅ－１５Ｎｂ和Ｆｅ－３０Ｎｂ合金在６００－８００℃，０．１ＭＰａ纯氧中的氧化行为。结果表明，氧化过程遵循近似的抛物线规律，与相同条件下的纯铁相比，合金的氧化速率常数低得多，所生成的外氧化膜为弥散的二元Ｆｅ－Ｎｂ氧化物和Ｆｅ２Ｏ３，但不含有ＦｅＯ与Ｆｅ３Ｏ４．合金不发生内氧化和Ｎｂ的局部贫化现象，基于Ｆｅ－Ｎｂ－Ｏ三元相图，考虑到Ｎｂ在基体金属中的低溶解度和合金为两相组织的影响。

氧化亚铁硫杆菌的形态及对Fe^(2+)的氧化研究

在纯培养的条件下,对江西德兴铜矿酸性矿坑水中分离出的一株氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)的细胞形态、生长条件以及对Fe2+的氧化进行了初步研究。透射电子显微镜检查的结果表明,其成熟菌体大小均一,有较好的运动性;采用光学显微镜对微生物进行菌群观测和利用血小板计数器法对细菌计数的结果表明,在摇床转速为160r/min的条件下,T.f.菌在9K液体培养基中最适生长条件为温度30℃左右,最佳初始pH 2.0;用重铬酸钾滴定法测定铁的结果表明,在摇床转速为160r/min的条件下,pH值1.7,温度30℃时T.f.菌对Fe2+的氧化速率最大,约为0.58g/L·h。

Fe在纯铝液中溶解特性的实验研究

研究Fe在纯铝液中的溶解过程,结果表明:在950℃,Fe在Al液中不是直接溶解,而是先与Al化合形成Al3Fe化合物,而后Al3Fe化合物再向Al液中溶解。通过这种方式Fe得以不断地溶解到Al液中。熔炼完毕后,Al液中含有Al3Fe化合物。

纯Fe软磁复合材料制备及软磁性能

采用有机硅树脂作为粘结剂制备了纯Fe软磁复合材料,研究了粘结剂含量、压制压力对纯Fe软磁复合材料微观结构和软磁性能的影响。结果表明,有机硅树脂作为绝缘粘结剂能有效包覆在粉末表面,经过500℃热处理后仍能稳定存在,制备得到的纯Fe软磁复合材料具有良好的软磁性能。当有机硅树脂添加量为1%,μ_(max)为222;当有机硅树脂添加量在2%时损耗最低,P_(cm)(1 T,1 kHz)=128.8 W/kg。当成型压力为1100 MPa时,μ_(max)为222。当压力为1.3 GPa时损耗最小:P_(cm)(1 T,1 kHz)=209.2 W/kg。

Fe—C相图的形成

本文以纯 Fe 相图为基础,探讨了 Fe—C 相图的形成过程。重点论述了 Fe—Fe_3C相图形成的规律性,并对其形成规律性进行了讨论与分析,从而为进一步理解、应用Fe—Fe_3C 相图奠定了基础。

Fe/Si比对稀土处理工业纯铝组织性能的影响

通过添加Si改变稀土处理工业纯铝的Fe/Si比,采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、室温拉伸试验和电导率测试研究了Fe/Si比对稀土处理工业纯铝显微组织、屈服强度以及导电率的影响。结果表明:随着Fe/Si比增大,铸态合金的屈服强度总体呈下降趋势,导电率逐渐上升;当Fe/Si比不大于1.00时,晶粒尺寸较小,合金强度较高,导电率较低;当Fe/Si比大于1.00时,晶粒粗大,合金强度降低,导电率提高;Fe元素主要在晶界和晶内第二相中聚集分布,Si元素呈点状均匀分布,稀土元素容易在第二相上聚集。根据Fe/Si比-强度-导电率性能曲线,可通过添加Si改变工业纯铝的Fe/Si比,实现铝材屈服强度、导电率的良好匹配。

稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为

通过高频悬浮炉熔炼成实验用30Fe-70La合金,将该合金切成8 mm×8 mm×6 mm试样与同样尺寸纯铁试样扩散面对接,并借助Gleeble-1500D热模拟试验机在760℃和770℃30 min,10-3 Pa真空和1 MPa压力下进行扩散试验;采用Axiovert 25型金相显微镜与QUANTA 400环境扫描电子显微镜,观察了稀土镧在Fe基体的扩散;利用相关扩散系数公式计算了镧在纯铁中的扩散系数。结果表明,稀土元素镧在纯铁中沿着α-Fe晶界进行扩散,镧在纯铁铁素体晶界中770℃时的扩散系数为D_b=1.59×10^(-17)m^2/s。

Fe-Ti-N形核合金对工业纯铁凝固组织的细化作用

通过在铁钛熔体中引入氮气,制备了形核Fe-Ti-N合金。扫描电镜和能谱仪观察结果表明,该形核合金中均匀分布着大量的TiN粒子。应用该形核合金对熔态工业纯铁进行凝固组织细化实验,结果发现,添加2wt%合金后,纯铁铸锭的等轴晶区比例从30%提高到60%,平均晶粒尺寸从700μm降低到400μm。

ICP-MS法测定氢氧化钽中Mg,Fe,Cr,Zn 4种杂质

研究了直接采用ICP-MS的等离子体屏蔽技术(PS)测定高纯氢氧化钽中Mg,Fe,Cr,Zn 4种杂质元素的分析方法。实验了的仪器工作参数,用Co做内标补偿基体效应,方法的回收率在80%～130%之间,相对标准偏差均低于18.40%,检出限为0.01ng/ml～0.56ng/ml,测定结果与ICP-AES测定结果基本一致。

Fe-C体系相图之研究

准确清晰的金属相图在教学、理论研究和生产中具有重要的意义 .然而 ,现行的某些教科书中的Fe C相图以及对它的描述却存在着诸多问题 .作者经过实验研究 ,结合多年的实践经验 ,提出了一个新的比较符合实际的Fe C相图 .