激光合金化Mn-Al_2O_3和Mn-Al_2O_3-NiWC涂层的磨蚀性能研究

为了提高不锈钢桨叶的表面耐磨蚀性能,采用激光合金化技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备了MnAl2O3和Mn-Al2O3-NiWC合金化层,原位获得均由枝晶、共晶和未熔氧化铝颗粒组成的高锰钢基复合耐磨蚀涂层,并通过正交试验研究了两种合金化层的显微组织和耐磨蚀性能。结果表明,所有的正交参量下激光合金化MnAl2O3均可提高不锈钢的耐磨性,但耐蚀性有的提高,有的降低;参量因素对合金化层耐磨性的影响顺序为Al2O3添加量、扫描速率、激光功率,对耐蚀性的影响次序则恰恰相反;Al2O3添加量决定了Mn-Al2O3复合涂层中硬质相的含量,从而决定了涂层硬度和耐磨性;两种合金化层表面均发生晶界腐蚀、晶粒内和晶界处的点蚀,其耐蚀性与其多种组织、物相及各自的化学成分和耐蚀性及组织均匀性相关。

Cr元素掺杂对Fe-C-Mn-Al系轻质钢的影响研究进展

Fe-C-Mn-Al系轻质钢具有良好的耐腐蚀性、低密度和优异的综合力学性能,在钢中添加合金元素会显著影响相变热力学与动力学,进一步影响并决定组织形貌的演化过程.添加Cr元素会对Fe-C-Mn-Al系轻质钢微观组织产生显著作用,重点对添加不同含量的Cr元素后,对κ-碳化物、β-Mn和DO_(3)等相生长、晶粒尺寸变化及晶界角度的改变,促进Al_(2)O_(3)及含Cr氧化物的生成,以及提高Fe-C-Mn-Al系轻质钢抗拉强度、耐腐蚀性和抗氧化性等性能的情况进行分析.并归纳总结了Cr元素的加入及不同含量的Cr元素给Fe-C-Mn-Al系轻质钢带来的优势,同时对当前的发展趋势进行展望.

Mn-Al双金属氢氧化物的制备及其除氟性能

采用共沉淀法制备Mn-Al双金属氢氧化物吸附剂,优化了合成条件,并利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)及能谱分析仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、热重分析仪(Thermogravimetric analyzer,TGA)、比表面积分析仪(Brunauer-Emmett-Teller surface area,BET)等对吸附材料进行表征探讨。研究结果表明pH值和共存离子等因素对Mn-Al双金属氢氧化物吸附剂除氟效能有一定的影响,在pH为6时,达到最大吸附容量,为44.15mg·g-1,氯离子和硝酸根离子能够提高吸附剂除氟效率,磷酸根离子与氟离子有一定的竞争吸附。

Mn-Al双氢氧化物对氟离子的吸附热力学和动力学研究

采用共沉淀法制备Mn-Al双氢氧化物吸附剂,并利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和比表面积分析仪(Brunauer-Emmett-Teller surface area,BET)等对吸附材料进行了分析。并考察了其对氟离子吸附过程的热力学和动力学,并计算不同温度下该吸附过程的热力学参数。实验结果表明:pH值对Mn-Al吸附剂除氟效能有一定的影响,pH值为6时吸附容量最佳达到了44.15 mg·g-1;实验数据遵循拟二级反应动力学模型;Mn-Al吸附剂对氟离子的吸附符合Langmuir-Freundlich吸附等温模型;热力学参数吉布斯自由能(ΔG0)小于零,焓变(ΔH0)>0,熵变(ΔS0)>0,说明Mn-Al双氢氧化物吸附剂对氟离子的吸附反应是自发吸热熵增过程。

Fe-Mn-Al-C系低密度钢焊接性能研究

针对12 mm厚Fe-Mn-Al-C系低密度钢热轧试验板,采用半自动MIG焊接工艺,焊接材料选用奥氏体不锈钢焊丝,对低密度钢的焊接性进行试验研究,重点考察低密度钢的焊接抗裂性、焊接工艺性及接头力学性能。结果表明:在纯氩保护气氛条件下,低密度钢同种材料的焊接具有良好的可焊性和优良的焊接抗裂性;焊接接头平均抗拉强度为750.7MPa,平均断后伸长率为11.0%。

Fe-Mn-Al(Cr)-C合金耐盐酸腐蚀性能研究

用合金元素Mn、Al代替Ni、Cr ,得到Fe -Mn -Al(Cr) -C合金 ,其基体为奥氏体。对其进行全浸腐蚀实验。实验结果表明 ,Fe -Mn -Al(Cr) -C系合金抗 2 0 %HCl水溶液的腐蚀性能高于

固溶处理对Fe-Mn-Al-C钢组织及力学性能的影响

通过XRD,OM,SEM,EDS,EPMA表征了不同铝质量分数(6%,8%,10%)的铸态Fe-Mn-Al-C钢经过不同温度固溶处理1 h后的组织,并对其性能进行了研究,结果表明:不同铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢的硬度经900、950、1 000℃固溶处理后,随固溶温度的升高硬度均表现为先增加后降低.3种钢的硬度在950℃固溶处理时表现为最大值,分别为240、298、337 HV.固溶温度升高时,3种铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢组织中铁素体相体积分数增加,奥氏体相的形貌发生变化;w(Al)=6%的Fe-Mn-Al-C钢的抗拉强度随固溶温度的升高而增大,1 000℃时达到最大值455 MPa;w(Al)=8%的Fe-Mn-Al-C钢抗拉强度随固溶温度升高而降低,但较铸态有所提高;900℃固溶时达到最大值504 MPa.

新型Fe-Mn-Al-Cr合金的组织及耐酸性能的研究

设计了几种不同铬质量分数和铝质量分数的Fe Mn Al Cr合金 ,将以前设计的Fe 2 5 .65Mn 4 .1Al 4 1 3Cr和 1Cr1 8Ni9Ti作为对比试样。金相观察结果表明 :当锰质量分数降到 1 5 %时合金仍能呈单相奥氏体 ,但当铬铝达到一定值时出现铁素体。应用阳极极化技术和失重法研究了各种合金在 0 .5mol/LH2 SO4 和 1mol/LHNO3中的耐腐蚀性能 ,结果表明 :随铬质量分数的增加 ,合金的耐酸性能先提高后降低 ;随铝质量分数的增加 ,合金的耐酸性能下降。钼在硝酸中大大提高了合金的耐腐蚀性 ,而在硫酸中作用不大 ;降低锰铝并适当升高铬质量分数既可得到更好耐酸性能的合金又降低了成本 ,经钝化后的Fe Mn Al Cr合金的耐硝酸性能比 1Cr1

Mn-Al共掺杂ZnO粉末的结构研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂浓度的Mn-Al共掺杂Zn O粉末。用XRD分析了粉末的晶格结构。表明所有样品都具有纤锌矿结构。当Mn(1wt%)掺入纯Zn O时晶格常数明显变大,这表明Mn已经进入了Zn O晶格,且Mn离子处于正二价态。随着粉末中Al浓度的增加,发现晶胞参数a,c开始略有减小,而后随Al离子浓度增大而变大。确定了在Mn(1wt%)掺杂的前提下,Al对Zn O掺杂的最佳浓度为2wt%。

Mn-Al-C合金获取高磁性的生产工艺研究

对Mn Al C合金获取高磁性的生产工艺进行了探索。从原料选取、化学成分、熔炼、固溶处理 ,到润滑剂选择、温塑成型等工艺条件分别进行了试验 ,最后确定的最佳工艺条件为 :112 0～ 115 0℃固溶后油 空分级冷却 ,5 5 0℃回火 ,挤压温度 6 6 0～ 6 80℃ ,变形程度为 80 %。

热处理对Fe-Mn-Al(Cr)-C合金组织的影响

利用金相显微分析、XRD、EPMA和TEM研究了固溶处理和时效对Fe Mn Al(Cr) C合金组织的影响。结果表明 ,当固溶处理温度 >12 0 0℃时 ,合金组织中出现了大量的石墨 ;(110 0～ 115 0 )℃× 4h固溶处理 ,合金组织中的 (Fe ,Cr) 7C3 不能完全溶解 ;在 35 0℃～ 45 0℃时效 。

Fe-Mn-Al-Cr合金双极板在模拟PEMFC环境中的电化学性能

采用电化学方法测定一种Fe-Mn-Al-Cr合金在模拟PEMFC环境中的极化曲线以及在PEMFC工作电位下的电流密度随时间变化的曲线.结果表明,Fe-Mn-Al-Cr合金在0.05 mol/L H2SO4+2 mg/L F-溶液中呈现明显的活化-钝化转变.在恒电位极化过程中,阴极一侧表面能够形成稳定的钝化膜,钝化电流密度低于l6μA.cm-2.而在阳极一侧则产生了大量溶解的金属离子.

一种Mn-Al系TRIP钢的临界区奥氏体稳定化研究

利用实验室MMS-200热模拟试验机对Fe-0.2C-7Mn-3Al钢的临界区奥氏体稳定化行为进行研究.通过SEM,EPMA,TEM和XRD等手段观察并分析了实验钢的微观组织演变以及C和Mn元素的配分过程.实验结果表明,不同的临界区退火温度下,实验钢中均存在25%~30%左右的粗大压扁状δ铁素体.随着退火温度的升高,微观组织中残余奥氏体的含量先增加后减小,体积分数为10.2%~32.5%,残余奥氏体与临界区铁素体呈板条状相间分布,板条宽度约200~300 nm.最佳的临界区退火温度为750℃.C,Mn,Al元素的协同作用促进了临界区奥氏体的稳定化,使得实验钢能够在较短的时间内完成有效的配分.

共沉淀法制备Cu-Mn-Al尖晶石催化剂用于甲醇水蒸气重整制氢

以硝酸铜、硝酸铝和硝酸锰为原料,用共沉淀法制备了Cu-Mn-Al尖晶石固溶体催化剂,用于甲醇水蒸气重整制氢反应。采用BET、H_(2)-TPR、XRD、SEM、XPS等方法对催化剂进行了表征,考察了Mn的添加比例(CuMn_(x)Al_(4–x), x=0~0.5)对催化剂物理化学性质、形貌及催化性能的影响。结果表明,Mn添加比例不同,催化剂的比表面积、还原性能以及表面化学性质发生改变,随着Mn比例从0增大到0.5(以Cu的物质的量为基准,下同),CuAl尖晶石粒径增大、比表面积下降,并且更难被还原。催化剂的催化性能在x=0.25时最佳,在260℃、0.3MPa、n(H_(2)O)∶n(CH3OH)=1∶1、质量空速(WHSV)为3.0g-feed/(g-cat·h)的反应条件下,最高甲醇转化率为91.7%,连续运行150 h后甲醇转化率降至78.8%,均明显高于未含Mn的Cu Al尖晶石催化剂。

稀土掺杂Mn-Al-Ox复合剂对循环流化床锅炉燃烧深度固硫的影响

循环流化床锅炉燃烧脱硫效率低,现有火电厂采取加大Ca/S摩尔比与二次风量以实现SO2达标排放,但导致锅炉热效率降低及加重受热面管材的磨损直接影响火电厂安全稳定运行。为了在锅炉燃烧过程中深度固硫,采用共沉淀法制备稀土掺杂Mn-Al-Ox复合剂加入到以石灰石粉为主体的固硫剂中,并设计不同循环流化床锅炉燃烧工况进行热态实验检测其固硫效果。实验结果表明：复合剂添加量为0.3~1.0%,钙硫摩尔比为1.5与2.0时固硫率得到明显提高,同时灰渣形貌呈球状或椭球状,可有效减少灰渣对锅炉管的冲刷。另外热分析结果表明加入该复合剂后,煤的着火温度、燃烬温度均得到一定程度降低,说明复合剂对煤的燃烧有很好的促进效果,煤的燃烧性能得到一定的提高。

低锰铝系Fe-Mn-Al-C低密度钢的高温热塑性研究

本文基于工业化应用角度设计了一种Al、Mn含量较低的低密度钢,采用Gleeble 3500热模拟试验机对其高温热塑性进行研究,并采用金相显微镜、体视显微镜及扫描电镜对拉断后钢样的微观组织和断口形貌进行表征。结果表明,实验钢种的热塑性曲线在760~820℃出现了塑性低谷区,断面收缩率均小于80%,790℃拉伸时钢样的断面收缩率达到极小值,仅为54.45%,故实际生产中,实验钢种应避免在该温度范围进行连铸压下或热轧。在850~1200℃温度范围,实验钢种的热塑性能较好,断面收缩率均大于86%。另外,实验钢种的抗拉强度随着热拉伸温度的上升而下降,760℃时其抗拉强度最大为175 MPa。

Fe-Mn-Al三元相图1000和1100℃等温截面的研究

利用扩散偶技术和合金法测定了Fe-Mn-Al三元系1000和1100℃等温截面的Fe-Mn侧的相平衡关系,结果表明1000℃有一(α+y+β)三相区,此外,固/气扩散偶被用来测定相平衡成分,表明这种方法对于具有挥发性组元的体系是可行的。

常温常压催化湿式氧化中Mo-Mn-Al-O催化剂的制备及活性

以Mn-Al-O为载体,钼酸盐为活性成分的前驱体,采用共沉淀-浸渍法制备出Mo-Mn-Al-O催化剂,使用ICP-OES、BET、XRD和XPS方法对其进行表征,研究其在常温常压下催化湿式氧化阳离子型染料废水的催化活性。实验结果表明,Mo的浸渍浓度为1.5mol.L-1、浸渍温度为55℃、焙烧时间为3h和焙烧温度为400℃下制备出的Mo-Mn-Al-O催化剂对阳离子红GTL、阳离子红X-GRL、阳离子黄X-GL和阳离子蓝X-BL都有较好的催化性能。特别是,当催化剂投加量为2.72g.L-1时,反应1h后对阳离子红GTL的脱色率和TOC去除率分别达到74.8%和64.5%。

Mn含量对Cu-Mn-Al催化丙二醇单甲醚脱氢的影响

以硝酸铜、硝酸锰、硝酸铝和碳酸钠为原料,通过共沉淀法制备了不同Mn含量的Cu-Mn-Al催化剂。采用BET,XRD,SEM,TEM,H2-TPR和NH3-TPD等对催化剂进行了表征,在固定床反应器上考察了催化剂对丙二醇单甲醚直接脱氢制备甲氧基丙酮反应活性的影响。结果表明:Mn含量对Cu-Mn-Al催化剂理化性质有较大影响。适量添加Mn能够促进Cu的分散,改变催化剂还原性能,降低催化剂表面酸性。当n(Cu):n(Mn):n(Al)=2.0:3.5:1.0时,Cu-Mn-Al催化剂表面酸量低,具有较低还原温度。在反应温度260℃、常压、进料组成为含5%(质量分数)水的丙二醇单甲醚溶液、液时空速为2.5h-1的条件下,该催化剂上丙二醇单甲醚转化率可达61.57%,甲氧基丙酮选择性可达96.83%,且副产物丙酮选择性低,为1.20%。

Cu-Mn-Al催化剂的焙烧温度对催化丙二醇单甲醚脱氢反应性能的影响

采用共沉淀法制备了Cu-Mn-Al催化剂,研究了Cu-Mn-Al催化剂制备过程中焙烧温度对理化性能的影响。采用TG、BET、XRD、H2-TPR和NH3-TPD等技术对催化剂进行表征,并在固定床反应器中考察催化剂对丙二醇单甲醚(MOP)直接脱氢制备甲氧基丙酮(MOA)反应的活性。结果表明,焙烧温度对Cu-Mn-Al催化剂理化性能有较大影响。较高的焙烧温度,使催化剂中形成Cu1.5Mn1.5O4尖晶石,增强Cu-Mn相互作用,从而促进MOA选择性;而催化剂表面酸量随着焙烧温度的升高先减小后增加,而较多的表面酸量会促进副反应,抑制MOA选择。当焙烧温度为500℃时,Cu-Mn-Al催化剂的Cu-Mn相互作用较强且酸量最低,该催化剂上MOP转化率达61.57%,MOA选择性达96.83%。