固液比与Al-Ti-B添加量对8011铝合金组织和性能的影响

8011铝合金是广泛使用的一种铸轧铝合金,其熔炼过程中的固液比和Al-Ti-B添加量等都是影响其性能的关键因素。利用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试对比研究了固液比(25%、30%、35%、40%)和不同Al-Ti-B中间合金添加量(0.18%、0.20%、0.22%)对8011铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:固液比相同时,Al-Ti-B中间合金添加量越高,8011铝合金的晶粒越细小,且分布越均匀;Al-Ti-B中间合金添加量相同时,固液比越高,8011铝合金的晶粒越细小,但也容易产生晶粒团聚的现象;当固液比为40%,Al-Ti-B中间合金添加量为0.22%时,8011铝合金的晶粒细化效果最好,力学性能最优,其抗拉强度可达到107 MPa,延伸率可达到12.4%,硬度为36.73 HV。

以Al/Ti比值为地球化学示踪剂反演海洋古生产力的研究进展

地球化学家通常用A l对其它重金属进行归一化以校正沉积物来源、粒度、矿物组成等方面的影响,因此现代海洋沉积物样品中A l、Ti含量的结果主要用于定量描述陆源输送的贡献。近期研究结果发现,在受陆源物质输送影响较小,沉降颗粒主要以生源颗粒物为主的赤道大洋区,沉积物中出现明显的“过剩铝”信号,“过剩铝”约占沉积物中总铝含量的50%。因此,用沉积物中A l的含量来估算陆源碎屑的比例会导致过高的结果,建议用Ti、Sc作为参比元素校正陆源物质的影响。沉积物中的A l/Ti比值可用来示踪水体中颗粒物的沉降通量和初级生产的改变。综述了近期以A l/Ti比值这种新的地球化学示踪剂反演古生产力的最新研究进展,提出了在我国陆架边缘海开展此项工作可能存在的问题与挑战。

Ti/Al比对镍基单晶高温合金组织和持久性能的影响

研究了Al+Ti原子总量相同、Ti/Al比不同的3种单晶高温合金的微观组织和持久性能,讨论了无Re单晶高温合金中Al和Ti元素的成分设计原则。利用金相显微镜和扫描电镜对铸态和热处理态组织进行观察和分析;利用透射电镜的EDS对合金元素在两相中的分配比和错配度进行测试和分析。结果表明:随着Ti/Al比的增加,合金铸态枝晶间的γ′-γ共晶含量略有增加;热处理态γ′相尺寸略有降低,γ′相形貌逐渐规则,错配度略有降低。Ti/Al比的变化对合金的相变温度影响不大。Ti/Al比的变化对合金元素在两相中的分配有明显的影响,高Ti/Al比使合金元素在γ′和γ中的分配比更偏离于1。随着Ti/Al比的增加,合金的持久寿命逐渐增加。

纯钛颗粒法制备Al-Ti-B中间合金的探讨

本文采用纯钛颗粒法制备Al-Ti-B中间合金,探讨了加料次序,熔制温度和覆盖层的厚度对B的吸收率的影响以及搅拌在熔制Al-Ti-B中间合金中的作用。结果表明:混合加料法,Al熔体过热800℃下熔制合金,添加KCl覆盖层厚度为40～50mm能较大程度地提高B的吸收率;强力机械搅拌对Al-Ti-B中间合金中第二相沉淀及偏聚具有明显的改善。

TiAl合金不同钛铝比层片组织的稳定性

对钛铝比为１．１７４、１．１０５和１．０４１的（ＴｉＡｌ）－２．５Ｖ－１Ｃｒ（ａｔ％）合金层片组织在１３２３Ｋ热暴露中的组织变化进行了观察和分析。发现钛铝比对ＴｉＡｌ合金层片组织的稳定性和失稳分解机理有重要影响，钦铝比适当大于１：１（如１．１０５）的合金可以得到稳定性更好的层片组织。

新型Ti-Al金属间化合物多孔材料有效泊松比的理论表征

基于新型Ti-Al金属间化合物多孔材料真实孔隙的空间结构特征,采用三维八面体结构模型,首次通过能量法推导出表征多孔材料有效泊松比的理论公式,给出有效泊松比与其相对密度的显式表达式。并以圆形截面的孔棱为例,将本文有效泊松比与已有结果进行比较。结果表明:本文方法表征有效泊松比理论公式的推导过程更简单直接,所得结果更合理可靠。同时分析了孔棱横截面的几何形状和孔棱变形时剪力对有效泊松比的影响规律。分析表明,两者对有效泊松比的影响均随相对密度增大而增加,当相对密度较大时必须考虑剪力的影响。

Co和Ti在Fe-Ni-Al基固溶体α_1/α_2间分配比的扩散偶法研究

利用Fe Ni Al Co Ti多元扩散偶研究了界面处的α1+α2+(FeCo)2Ti三相在800℃下的相平衡,通过扩散偶界面两侧的相成分分析获知,Co在α2与α1相之间的分配比约为1 1,Ti在α2与α1相之间的分配比约为2 5.在Fe Ni Al合金中同时添加Co与Ti时,其在固溶体α2与α1相之间的分配特征与Fe Ni Al Co和Fe Ni Al Ti系中一样,Co与Ti在α2与α1相之间的分配比仍均大于1.

Ti／Al摩尔比对铸造TiAl合金组织及力学性能的影响

以Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金为基础,研究了Ti/Al摩尔比的变化对合金组织及力学性能的影响。采用真空感应悬浮炉离心浇注制备了规格为100mm×65mm×10mm的TiAl试片。组织观察发现Ti/Al摩尔比为1.032和1.075时,都得到了柱状晶组织,后者组织更整齐,α2/γ层片取向一致性增强;摩尔比为1.121时,组织变成等轴晶组织,由粗大的全层片组织组成。对3种合金进行拉伸试验,发现Ti/Al摩尔比从1.075降低到1.032时,抗拉强度提高到600MPa,伸长率为1.0%;Ti/Al摩尔比提高到1.121时,其抗拉强度下降到440MPa。

Al-Ti-C 晶粒细化用中间合金的最新进展

对Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ晶粒细化用中间合金按Ｔｉ／Ｃ比值归纳成５／１、２０／１和３００／１三种类型进行了评述。认为Ｔｉ／Ｃ比值为２０／１的合金，例如Ａｌ－５％Ｔｉ－０２５％Ｃ和Ａｌ－３％Ｔｉ－０１５％Ｃ中间合金为显微组织纯净度与晶粒细化性能的最佳折衷选择。新一代工业用Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金已问世，并在美国铝业公司生产铝合金连铸板材和ＤＣ铸锭时成功地使用了两年。其ＴｉＣ粒子尺寸小于１μｍ，其体积分数比５／１或３／１ＴｉＢＡｌ中ＴｉＢ２的少５０％，显示了较小的聚集倾向，并对Ｚｒ或Ｃｒ中毒有免疫力。

过渡层TiAlN的力学性能与微观结构对AlCrSiN涂层宏观力学性能的影响

AlCrSiN多元硬质涂层具有优异的力学性能,在刀具领域有广泛应用前景。然而,如何在基底上制备出力学性能优异的AlCrSiN涂层有待进一步研究。基于电弧离子镀技术,在硬质合金基底上沉积了不同Ti/Al原子比的TiAlN过渡层,并在其上沉积了AlCrSiN涂层,研究了过渡层TiAlN的微观结构(晶面取向、晶粒尺寸、致密度等)对功能层AlCrSiN力学性能的影响。Ti-Al-N固溶相的择优取向为(200)。随着Ti含量的增加,(200)衍射峰宽化,晶粒细化,致密程度提高,硬度增加。Ti/Al原子比为2.75时,TiAlN晶粒尺寸为9.549nm,其上制备的AlCrSiN硬度值达到3139.6HV,并且涂层与基底间的结合力高达92N。细化(200)取向的TiAlN过渡层晶粒可以有效提高其上AlCrSiN涂层的硬度以及涂层与硬质合金基底的结合力。研究成果对提高功能层AlCrSiN的力学性能及涂层刀具的寿命有一定的指导意义。

Cu、Li质量比及微量Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化工艺的影响

采用熔铸法制备了不同Cu和Li含量,Cu、Li质量比及Sc、Ti元素添加的铝锂合金,通过金相组织观察、阳极覆膜金相观察、DSC测试、扫描电镜(SEM)观察、EDS元素分析等研究Cu、Li含量及Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化优化工艺规律的影响。结果表明:铸态合金中存在粗大Al_(2)Cu相,含Ag、Zr(Sc)的晶界Al-Cu相和晶界AlCuMnFe(Ti)难熔相三种成分粒子;铝锂合金中优选均匀化温度随着Cu含量的升高而提高,并随着Cu、Li质量比的升高而降低;Sc元素的添加有利于优选均匀化温度的降低;Sc、Ti元素的复合添加促进优选均匀化温度的提高。

Al对含钛430不锈钢夹杂物的影响

在实验室条件下考查了Al含量对含钛430不锈钢的Ti/Al夹杂物的影响,发现随着Al含量增加,夹杂物尺寸增加,并且从含Al高的钢样中观察到了Ti2O3与Al2O3固溶体;通过计算Ti2O3与Al2O3之间的错配度,证明了Ti2O3很容易依附于Al2O3形核,为了防止大颗粒夹杂物的生成,从热力学角度分析了Al对含钛氧化物形成的影响,通过计算Al-Ti-O平衡关系,提出了最佳[Ti]/[Al]。

硅或钛取代AlPO-11分子筛的合成及表征

介绍了硅,钛取代AlPO-11分子筛SAPO-11、TAPO-11的合成方法,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重差热、氮气吸脱附等手段对合成的分子筛进行了表征,考察了晶化温度和原料比对分子筛合成的影响。结果表明,硅,钛取代AlPO-11分子筛能生成AEL结构的TAPO-11分子筛;SAPO-11与AlPO-11分子筛表观形貌相差不大,而TAPO-11分子筛表观形貌则与AlPO-11分子筛有很大不同;硅,钛取代后分子筛的孔道半径及其孔容有所改变;3种分子筛都具有较好的热稳定性。

含钙聚硅氯化铁铝的表征与絮凝研究

用X粉晶衍射、红外光谱对以Ca(OH)2为碱化剂合成的含硅聚合氯化铝铁(PAFSCCa)、比较样聚合氯化铝铁(PAFCCa)、及其合成前体聚合氯化铝(PACCa)、聚合氯化铁(PFCCa)的低温干燥样进行了表征。XRD衍射结果显示,PAFSCCa中有Ca-Si-O-Al化合物存在,加热可促进Ca-Si-O-Al化合物的结晶和生长。Si/Al摩尔比在1∶1时有利于Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)与OH-之间的共聚,无论是在加热、常温合成条件下,PAFSCCa中均有短程有序而长程无序的Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)羟合物大量存在。Ca-Si-O-Al化合物的存在会抑制Ca-O-Fe之间的键合,破坏Fe(Ⅲ)羟合物的结晶,但促进低聚合度Fe(Ⅲ)羟合物的生成。红外光谱证实,PAFSCCa中硅铝之间通过Si-O-Al氧桥的键合程度随Si/Al摩尔比的增加而上升。在Si/Al摩尔比1∶1及加热合成条件下,硅铝之间通过Si-O-Al氧桥的键合程度最高。絮凝实验证实PAFSCCa水解形成絮体时,含硅高的样品其絮体更大,絮凝效果好,硅铝共聚物对抑制微絮体再稳定的贡献大。

化学法处理含磷废水的试验研究

不产剩余污泥的污水处理技术或经一般生物法处理后的水,其残余磷含量很难达到国家污水排放要求。为此,选用AlCl3为化学药剂,对人工配制的含磷废水(KH2PO4)进行了化学除磷研究,确定了最佳的除磷条件,在铝磷摩尔比(mol(Al／P))为3左右时,对含磷废水的去除效果最好。上述条件用于实际废水的处理时,可使废水中残余磷的浓度降低到很低的水平,总磷(T —P)<1 mg／L,达到国家城市污水一级排放标准。与此同时该法为含磷废水的回收再利用开发了一条可能的途径。

电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的组织与性能

通过基于冷金属转移的电弧熔丝增材制造技术制备了铝/钛复合材料.观察到钛/铝结合界面存在元素扩散,形成一定厚度的中间反应层,表明界面结合良好.同时,通过硬度测试得到界面附近的硬度介于钛侧与铝侧之间,这主要是由于元素扩散导致界面附近生成了硬脆金属间化合物.考虑到不同的复合比会导致不同力学性能,通过拉伸试验,研究了复合比对带缺口的钛/铝复合材料拉伸力学性能的影响规律.结果表明,在持续拉伸载荷作用下,钛/铝复合材料的两组成层之间相互影响.随着复合比的增加,抗拉强度和屈服强度增加,断后伸长率由于受钛铝之间冶金反应的影响较大,当钛/铝试样具有较低复合比时,其断后伸长率甚至小于单一沉积铝,随后才随着复合比的增加而增大.另外,运用ABAQUS补充了多组复合比下钛/铝复合材料的拉伸过程,得到了复合比与屈服强度和抗拉强度的关系式.创新点:(1)由于钛与铝之间的较大的性能差异,两者间的结合存在较大的问题,目前许多学者采用了热轧、爆炸焊接等多种方法连接钛与铝,并对其结合性能和界面显微组织进行了研究.但目前运用电弧增材制造连接钛与铝的方法鲜有研究.因此针对电弧熔丝增材制造的钛/铝复合材料进行了研究,填补了这一领域的空白.(2)目前仅有的几位学者对电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的研究主要侧重于增材过程中铝和钛结合界面的显微结构,尚未有复合比对钛/铝复合材料整体力学性能影响的研究,而复合比在产品的实际生产中是一个重要的参数,了解复合比对复合材料整体力学性能的影响规律能为复合材料后续的研究奠定基础.(3)有限元模拟有效的减少研究的时间成本,对钛/铝复合材料的整体拉伸过程进行了数值模拟,虽然得到的有限元结果与试验结果有差异,但整体吻合较好,这为复合材料后续的研究提供了预测工具.

昆明红壤环境下酸沉降对二种树木生长的影响

将昆明红壤人工酸化后进行树木生长实验。发现昆明红壤的酸缓冲能力非常大。在 12 0meqH+/Lsoil的酸添加处理区也没有发现树木生长的显著下降。根据实际情况判断 。

沉淀强化型奥氏体钢中γ'相的析出过程

将沉淀强化型奥氏体钢在980℃固溶1 h后淬火,然后在500~850℃时效4 h,750℃析出强化效果最好。结合透射电子显微镜(TEM)和场离子显微镜(FIM),用原子探针层析技术(APT)研究强化相析出过程。结果表明,析出相为球形,是与基体共格的面心立方结构的γ’-Ni3(Al,Ti)相。随着时效温度提高,析出相尺寸增大,密度降低,Al元素和Ti元素在析出相与基体中的分配比逐渐提高,Ti元素的分配比明显高于Al元素,表现出更强的析出倾向。

Al/Ti摩尔比对(CrTiAl)N硬质膜相结构和硬度的影响

采用多弧离子镀技术,设计沉积工艺和调整阴极弧源靶组合以及对应的弧源电流,制备出以CrN为基形貌和厚度相同、Al/Ti摩尔比不同的系列(CrTiAl)N硬质膜。测试膜的成分、组织形貌、相组成和表面硬度,研究了Al/Ti摩尔比对其相结构和硬度的影响。结果表明:不同Al/Ti摩尔比的(CrTiAl)N膜其相组成相同,都呈现(200)和(111)晶面择优生长。随着膜层的Al/Ti摩尔比从0.38提高到0.85,其硬度表现出规律性的变化。Al/Ti摩尔比为0.49的(CrTiAl)N膜硬度最高(达到HV4200),Al/Ti摩尔比为0.85时硬度降到HV2600。在膜层组织形貌、膜层厚度以及CrN含量基本不变的条件下,Al/Ti摩尔比直接影响膜层的硬度并呈现出非单调关系。在较大的Al/Ti摩尔比范围内(CrTiAl)N膜层的相结构不变,均为置换式面心立方固溶体。优化Al/Ti摩尔比,可使(CrTiAl)N膜的硬度显著高于(CrTi)N膜而具有超硬性。

采用茂金属催化剂制备乙烯-1-辛烯共聚物及其性能研究

采用自制单茂金属催化剂MXC,经Al(i-Bu)3和[Ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后对乙烯和1-辛烯进行了催化共聚,利用核磁共振碳谱(13C-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)考察了聚合条件对催化剂催化性能的影响,对比了共聚物样品以及进口韩国SK公司的聚烯烃弹性体(POE)产品。结果表明:共聚物样品与SK公司的POE产品在13C-NMR中有相似的吸收峰,组成及聚集态结构相近;随催化剂Al/Ti比(摩尔比,下同)减小,催化活性增加,共聚物的重均相对分子质量(Mw)先减小后增大;聚合温度从90℃升高至130℃,催化活性降低,共聚物的相对分子质量减小,相对分子质量分布指数(PDI)变宽;当Al/Ti比为300时,共聚物Mw由24.36×10^4降至9.87×10^4;当Al/Ti比为150,聚合温度为110℃时,催化活性达到11.77×10^6g/(mol·h),共聚物Mw,PDI,熔融温度、结晶度依次为10.05×10^4,3.14,76.95℃,2.27%,1-辛烯插入率达到13.2%。