高质量分数Al_2O_3/Al复合材料的硬度和耐磨性能

现有的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料中的Al_2O_3质量分数低于10%,对于加入10%以上Al_2O_3的增强铝基复合材料的研究报道较少。以粉末冶金法制备了Al_2O_3(~40%)增强铝基复合材料,采用现代表面分析技术和ML-10型摩擦磨损试验机研究了这一复合材料的显微硬度和耐磨性。结果表明:在Al_2O_3粒度为10μm,质量分数为40%时,复合材料的显微硬度达到55.3 HV;在Al_2O_3粒度为10μm,质量分数为30%时,相对磨损最小值,为0.728%,空隙率也达到最小;复合材料中的Al_2O_3粒度和质量分数与紧密堆积理论要求的粒度和质量分数配比一致。

纤维体积分数对3Al_2O_3·2SiO_(2f)/ZL107复合材料高温蠕变的影响

主要研究体积分数分别为 0 %、8%、2 0 %的 3Al2 O3·2SiO2f/ZL10 7复合材料在 30 0℃的蠕变行为。结果表明 :随着纤维体积分数的增加 ,复合材料的蠕变抗力提高。复合材料比基体合金有更高的蠕变应力指数和表观激活能 ;复合材料的蠕变门槛应力与短纤维体积分数有关 。

粘度计法测定α-Al_2O_3水悬浮体系的最佳分散剂质量分数

用Ubbelohde粘度计在pH=10时,测试了分散剂质量分数对α-Al2O3悬浮体系粘度的作用,并将此法与沉降法做了比较.结果表明,粘度法、沉降法所反映的悬浮体系稳定性随分散剂质量分数的变化规律基本是一致的.由粘度测试法得出,最佳分散剂的质量分数为0.04%,此条件下,α-Al2O3悬浮体系的粘度最低,且其最佳分散剂质量分数不随α-Al2O3悬浮体系的固相体积分数发生变化.在较宽的分散剂质量分数0.04%～0.24%内,均可得到粘度较低、悬浮稳定性较好的低固相体积分数的α-Al2O3悬浮体系.在最佳分散剂质量分数为0.04%、pH=10的条件下,制备了固相含量体积分数为62%的α-Al2O3浓悬浮体,并在剪切速率为49.81s-1时,测得其粘度为0.5Pa·s.

不同碱度和Al_(2)O_(3)质量分数烧结矿还原行为的研究

以不同碱度和Al_(2)O_(3)质量分数的烧结矿样品为研究对象,研究不同还原温度和还原时间时烧结矿的还原率和还原后烧结矿微观结构。结果表明,烧结矿碱度由1.8增加至2.4,还原率总体呈现增大的趋势,但在碱度大于2.0和恒温2 h条件下,还原率略微降低;随着Al_(2)O_(3)质量分数由1%增加至4%,烧结矿的还原率呈现先增大后降低的趋势,当Al_(2)O_(3)质量分数为2%时,烧结矿还原率最高;在1000℃和1100℃时,还原后的烧结矿呈现出金属铁包裹浮氏体的结构,在1200℃时,由于渣相的流动改变了包裹状态,并产生了大量孔洞,改善了烧结矿的还原性能。

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．

湘钢高Al_2O_3高炉渣粘度研究

对湘钢高Al2O3高炉渣的粘度进行了测试。通过改变二元碱度R和MgO的含量,探讨在高Al2O3情况下高炉渣的最优配比。实验表明,在高Al2O3下,保持高MgO,较低碱度是可行的。实验中,R=0. 95,wMgO=12%的炉渣流动性最好。

鱼雷罐用微气孔高强度Al2O3-SiC砖的研制与应用

以特级矾土（粒度分别为5～3mm、3-1mm、≤1mm、≤0．088mm）、工业SiC（粒度≤1mm）、电熔刚玉（粒度分别为3～1mm和≤0．088mm）和软质黏土粉（粒度≤0．088mm）为原料，按常规生产工艺制备鱼雷罐用烧成A12O3-SiC砖，研究了粒度组成以及硅微粉、活性氧化铝微粉、蓝晶石微粉和红柱石微粉4种添加剂及其加入量（分别为3％、5％和8％）对Al2O3-SiC砖显气孔率、孔径分布和强度的影响，并在钢厂鱼雷罐上对研制的Al2O3-SiC砖进行了实际使用试验。结果表明：以颗粒紧密堆积理论为基础设计原料的粒度组成，加入合适种类和数量的添加剂，能够生产出强度大，显气孔率低，气孔孔径小且分布窄的Al2O3-SiC砖；研制的Al2O3-SiC砖在钢厂鱼雷罐上使用时具有良好的抗渣侵蚀性和抗铁水冲刷性，粘渣少且易清除，使用寿命比普通Al2O3-SiC-C砖延长34．5％。

高Al_2O_3炉渣性能的研究

根据对高三氧化二铝炉渣性能的实验室研究结果分析,初步找出了炉渣成分对高三氧化二铝炉渣性能的影响及其变化规律,提出了合适的渣系组成及高炉冶炼的相应对策。

高孔隙率Al_2O_3微孔陶瓷冲击性能实验研究

为研究脆性材料冲击损伤性能，对孔隙尺寸μm量级、孔隙率47％～50％的Al2O3微孔陶瓷进行了较系统的实验研究。通过对其进行应变率范围为25．4～494s^-1的冲击实验，结果表明：在较低加载率情况下，材料的模量和强度均表现出较明显的应变率敏感效应；随着加载速率的增加，强度和模量的应变率效应规律相反；而到更高的加载速率时，材料表现出应变率不敏感。借助试件表面的应变花，并与双波法实验结果进行对比，初步探讨了脆性材料在多次冲击下的累积损伤。

活性Al_2O_3在高氟区地下水水质处理中的应用

采用活性Al2O3对高氟区地下水进行降氟处理,研究了活性氧化铝的除氟机理、最佳投放量及影响因素.试验结果表明,300 mL氟化物质量浓度为1.75 mg/L的原水样,投加6 g活性氧化铝时,氟化物质量浓度降到1.0 mg/L以下,且其它各项水质指标也均达到饮用水标准.活性氧化铝在酸性条件下,温度低于26℃,反应20 min时除氟效果最佳.处理后的活性氧化铝可利用明矾、盐酸、硫酸铝作为再生试剂进行再生处理.

湘钢高Al_2O_3高炉渣脱硫能力的试验研究

根据湘潭钢铁公司的冶炼条件,以现场渣为基料,添加化学试剂,配制成高Al2O3渣系。研究在高Al2O3炉渣条件下的高炉渣主要成分、碱度等对硫分配比性能的影响。研究结果表明,在高Al2O3炉渣条件下,该高炉渣的wMgO为12%,二元碱度R为1.15最有利于脱硫。

添加高Al_2O_3粉煤灰对高炉用炮泥性能的影响

本论文以粘土,SiO2微粉,SiC微粉,棕刚玉,高温沥青粉为原料,以焦油为结合剂,分别外加质量分数为0%、10%、15%和20%的高Al2O3粉煤灰,制备无水炮泥,并对其抗折强度、体积密度和抗渣性能进行了研究。研究了炮泥试样的微观结构,探讨了粉煤灰添加量对其性能的影响。研究结果表明:添加高Al2O3粉煤灰使炮泥试样的抗折强度略有降低,但仍能满足生产的要求,其中添加15%高Al2O3粉煤灰的炮泥试样抗折性能最好。在还原气氛下,添加高Al2O3粉煤灰的炮泥具有良好的抗渣性。

湘钢高Al_2O_3高炉渣排碱能力的探讨

根据湘钢冶炼条件,以湘钢现场渣为基料,添加化学试剂,配制成高Al2O3渣系,研究高Al2O3炉渣条件下,炉渣碱度、主要成分等对炉渣排碱性能的影响。研究表明,在高Al2O3炉渣条件下,适当提高湘钢高炉渣中自由SiO2的质量分数,w(MgO)为12%,二元碱度为1.05,最有利于排碱。

高炉高Al_2O_3炉渣冶炼综合分析

高Al2O3矿的配加及精料技术的进步等因素促使高炉渣中Al2O3含量过高,从而使炉渣熔点和熔化性温度升高,流动性和脱硫能力下降。高炉冶炼可以通过改善焦炭质量,降低燃料比,提高煤比,提高烟煤配比,优化配矿结构和高炉炉料结构,适当提高渣比以及提高高炉适应高Al2O3操作的能力等措施来降低Al2O3对高炉冶炼的影响。

高碱度高Al_2O_3炉渣下合金钢液中非金属夹杂物的行为

通过MgO坩埚硅钼电阻炉研究了(%):43～47CaO-5～10SiO_2-46～54Al_2O_3高碱度炉渣下合金钢液(%:0.42C、1.14Cr、0.23Mo)中夹杂物的成分和组织形貌。结果得出,高碱度高Al_2O_3炉渣和钢液反应90 min后,钢中主要生成低熔点钙镁铝硅酸盐夹杂,该夹杂大部分上浮去除,留在钢中的为球形夹杂,有利于提高钢材的抗疲劳性能。当炉渣碱度约为9时,有利于生成钙镁铝硅酸盐夹杂。

控制高铝钢45CrAlMo中Al_2O_3夹杂的工艺实践

45CrAlMo钢(/%:0.40～0.50C,≤0.60Mn,0.15～0.45Si,1.30～1.70Cr,0.15～0.30Mo,0.85～1.20Al)的生产工艺流程为60 t EAF-LF-VD-氩气保护浇铸2.1 t锭-锻成120 mm×120 mm材。分析了电弧炉冶炼和LF精炼过程脱氧,VD脱气、浇铸过程的工艺参数对钢中氧含量和Al_2O_3夹杂的影响。通过将LF终点S含量从≤0.015%降至0.008%,喂铝线改成加铝锭、VD真空度从100 Pa降至67 Pa,加CaSi改成不进行Ca处理,浇铸温度从1 585～1 595℃降至1 570～1 580℃等工艺措施,消除了低倍点状夹杂,B类和D类夹杂分别从1.5级降至0.5级,探伤合格率从67%提高到98%,成材率由55%提高到68%。

适应高Al_2O_3炉渣冶炼的高炉炉渣结构调整

高炉炉渣中Al2O3含量高(>15%)时造成炉渣流动特性变差,为此不适当的对策给生产操作带来危害。通过对炉渣四大组元的系统试验研究,提出定量调整其他各炉渣组元的比例,合理匹配各组元,关键是关注1 500℃下炉渣黏度变化和熔化性温度的控制,这样向高Al2O3生产转换不会有大的障碍。还通过国内外高炉的炉渣特点对比,提出合理炉渣结构的调节途径,是高Al2O3炉渣生产的切实可行的技术路线。

基于热丝法对CaO-SiO_2-Al_2O_3保护渣结晶性能与凝固分数的研究

针对髙铝包晶钢连铸设计了Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣.采用单丝法研究w(Ca O)/w(Al2O3)对保护渣结晶性能的影响;采用双丝法模拟了保护渣渣膜形成及凝固过程,研究了w(Ca O)/w(Al2O3)对保护渣固相体积分数φ的影响.结果表明:实验保护渣系结晶能力随w(Ca O)/w(Al2O3)增大而增强,按结晶能力分为两个区间,w(Ca O)/w(Al2O3)>1.30时保护渣结晶能力强于w(Ca O)/w(Al2O3)≤1.30的保护渣;在等温结晶过程中,w(Ca O)/w(Al2O3)=1.00的实验保护渣中析出枪晶石,w(Ca O)/w(Al2O3)=2.50时渣中析出硅酸二钙;w(Ca O)/w(Al2O3)增大使保护渣渣膜双丝间固相体积分数增大,结晶层增厚,不利于保证结晶器内润滑.与浇注常规包晶钢的Ca O-Si O2系保护渣性能对比表明,Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣在w(Ca O)/w(Al2O3)≤1.30时的结晶能力和固相体积分数都与对照渣相近,设计的Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣适用于高铝包晶钢连铸.

Al_2O_3对中钛高炉渣冶金性能影响的实验研究

为实现高铝矿与钒钛磁铁矿的合理搭配,研究了含铝中钛高炉渣中Al2O3含量变化对炉渣黏度及熔化性温度的影响.研究结果表明,在炉渣二元碱度1.15,w(TiO2)=12%,w(MgO)=9%的条件下,实验炉渣在w(Al2O3)=14%时具有良好的流动性和最低的熔化性温度(1 348℃).为高炉实际生产提供一定的理论依据.

高碱度、高w(Al_2O_3)渣条件下钢中铝的控制

对高碱度、高w(Al2O3)顶渣条件下,钢中铝的控制以及钢中夹杂物的特性进行了实验研究。结果表明,采用高碱度、高w(Al2O3)顶渣,钢中w(Al)和w(O)低且相对稳定,并生成低熔点、球形夹杂物。这一结果有助于提高钢材质量,且为解决连铸水口堵塞提出了1种新的方法。