Fe-N-Cr电子结构及耐蚀性第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对Fe-N-Cr电子结构和腐蚀机理进行了研究。建立Fe、Cr、Fe-N、Fe-N-Cr晶胞模型并计算其能量、电荷密度、能带结构、态密度、局域态密度等电子结构参数,进而分析高氮不锈钢的耐蚀机理。结果表明,氮固溶后,Fe与N之间存在明显的电荷转移,构成了二者之间的离子键;Fe-N-Cr的能带宽度小于其他两种固溶体,原子轨道扩展性较弱;Fe、Fe-N、Fe-N-Cr的态密度成键峰高度依次增大,成键电子数增加,Fe-N-Cr结构的耐蚀性能最好。

Fe-Cr-Ni-N高温耐热钢的抗氧化性研究

用氧化增重法分析了Fe Cr Ni N在 12 0 0℃和 12 5 0℃的抗氧化性能 ,探讨了C、Si、N等元素对合金抗氧化性的影响 ,并用X 射线衍射法对氧化膜的结构进行了分析 ;结果表明 ,当合金的Cr/C在 10 0左右时 ,0 .2 6 %～ 0 .30 %的C对合金的抗氧化性是有利的 ;N量较低时能降低合金的氧化 ,但当含量 >0 .30 %时 ,氧化加剧。分析表明 ,尖晶石结构不利于合金形成优异的保护性氧化膜 ;最佳的保护性氧化膜应是SiO2 与Cr2 O3

Fe-Cr-Ni-N系耐热合金的研究概况

叙述了Fe -Cr -Ni-N系耐热合金的历史发展及现状 ,概述了目前国内国外研究本合金抗高温氧化腐蚀的理论观点 ,为进一步研究和发展Fe -Cr

零价铁PRB修复硝酸盐和铬复合污染地下水

通过连续流动试验研究了Fe0(零价铁)-PRB(渗透反应格栅)修复受NO3--N、Cr(Ⅵ)以及NO3--N和Cr(Ⅵ)复合污染模拟地下水的反应特性,分析了Fe0对NO3--N和Cr(Ⅵ)的氧化还原产物,并且对NO3--N和Cr(Ⅵ)的相互影响进行了研究.采用粒径为0.15～0.42 mm的Fe0和粒径为0.15 mm的活性炭作为PRB反应介质,二者的质量比为1∶1.结果表明,Fe0单独与NO3--N反应情况下,当进水中ρ(NO3--N)为20 mg/L时,去除率达95%,NO2-为还原过渡状态,NH4+是主要产物,出水pH从原水的7.1升至9.0左右,出水中ρ(TFe)<0.60 mg/L.Fe0处理Cr(Ⅵ)情况下,对Cr(Ⅵ)有较高的去除效果,进水中ρ〔Cr(Ⅵ)〕为10 mg/L时,去除率达96%,反应产物Fe3+和Cr(Ⅲ)可以形成沉淀附着在反应介质上,不会迁移到"下游"水体中,出水pH从原水的7.0升至8.0左右,出水中ρ(TFe)<0.30 mg/L.Fe0去除NO3--N和Cr(Ⅵ)复合污染时,共存的NO3--N对Cr(Ⅵ)的去除效果没有影响,Cr(Ⅵ)的存在降低了NO3--N的去除效果.

N和Nb对Fe-Cr-C堆焊层组织和性能的影响

为了获得具有良好组织和性能的堆焊层,以传统Fe-Cr-C合金体系为基础,通过调节药芯焊丝配方中铌铁和氮化铁的含量配比,研究了堆焊层中Nb和N元素对堆焊层组织和力学性能的影响.利用扫描电子显微镜和光学显微镜对堆焊层的显微组织进行分析,并采用能谱仪对分析位置的元素种类和元素含量进行标注测量.采用X射线衍射仪对堆焊层的相组成进行测量,同时对堆焊层的硬度及耐磨损性能进行了研究.结果表明:当N元素的质量分数为3%,Nb元素的质量分数为10%时,堆焊层组织由马氏体、残余奥氏体、M_7C_3、NbN等相组成,此时堆焊层硬度达到最高值58.6 HRC,磨损失重达到最低值0.173 g.

硫化纳米铁对模拟地下水中Cr(Ⅵ)的去除效果及影响因素

硫化纳米铁(S-nZVI)是一种具有壳核结构的新型纳米铁(nZVI)改性材料,在多种污染物的去除上表现出超越nZVI的反应活性。本文采用两步合成法制备了S-nZVI,并采用透射电镜-能量色散X射线(TEM-EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS)方法对S-nZVI和nZVI进行表征,探讨了不同硫铁摩尔比(n(S)/n(Fe))、初始pH值、试剂投加量和地下水化学成分对nZVI及S-nZVI去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:S-nZVI具有明显的壳核结构,其Fe0核外层包覆着非晶的硫化亚铁和多硫化物;S-nZVI去除Cr(Ⅵ)的最佳n(S)/n(Fe)为0.14;增加S-nZVI投加量会提高其对Cr(Ⅵ)的去除率,投加量相同时,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率显著高于nZVI;提高初始pH值时,S-nZVI和nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率均逐渐降低,但在相同pH值条件下,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率和去除速率始终高于nZVI,尤其是在pH=5时,S-nZVI仍能去除100%的Cr(Ⅵ),而nZVI只能去除85%;K^+、Na^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、NO_3^-和Cl-对S-nZVI和nZVI去除Cr(Ⅵ)均有促进作用,但对S-nZVI体系的促进作用更强;HCO_3^-的存在会使溶液的pH值升高从而抑制S-nZVI和nZVI对Cr(Ⅵ)的去除,对nZVI的抑制作用强于S-nZVI。总体来说,S-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除率在不同pH值和多种地下水化学组分影响条件下均高于nZVI,因此具有更广泛的应用前景。

N含量对690合金显微组织和室温力学性能的影响

相同热处理后不同N含量Inconel 690合金(Ni-30Cr-10Fe-xN(x=0.001,0.011.0.018,0.030.质量分数,%))晶界M_(23)C_6析出形貌和Cr贫化存在明显差异.N在晶界有明显偏聚行为.随着N含量的增加,TiN析出量和退火孪晶增多.TT处理后晶界析出的碳化物细小而离散,晶界Cr贫化得到改善.室温拉伸结果表明,N含量由0.001%增加到0.030%时.合金室温屈服强度和抗拉强度均提高约50 MPa,而延伸率和断面收缩率仅稍有降低.含N合金断裂方式均为韧性断裂.韧窝尺寸随N含量增加而减小.

^(56,54)Fe(n,α)^(53,51)Cr,^(56,54)Fe(n,p)^(56,54)Mn反应截面计算及普适性模型参数优化研究

基于中子与Fe发生反应产生“氢泡”,及“氦泡”对新型核能利用系统壁材料的影响,开展了中子诱发^(56,54)Fe(n,α)^(53,51)Cr,^(56,54)Fe(n,p)^(56,54)Mn反应截面计算研究工作。本工作根据现有的^(56,54)Fe(n,α)^(53,51)Cr,^(56,54)Fe(n,p)^(56,54)Mn反应实验数据、评价数据,对TALYS程序调用的物理模型(包括能级密度、对修正、核温度、光学势参数等)进行参数调校,得到了一组普适性强的模型参数。基于调校的参数,本工作采用核反应程序TALYS理论计算^(56,54)Fe(n,α)^(53,51)Cr,^(56,54)Fe(n,p)^(56,54)Mn反应的截面、能量微分截面以及双微分截面,全部数据都能与实验数据、评价数据符合较好,且适用于较宽的中子能量区间0~175 MeV。本工作提出了^(56,54)Fe(n,α)^(53,51)Cr,^(56,54)Fe(n,p)^(56,54)Mn反应的普适性模型参数,促进了核反应理论的发展,为核数据的评价奠定了基础。