氧化钙对熔盐法制备片状氧化铝的影响

以氢氧化铝为原料,氯化钠-氯化钾为熔盐,在1 000℃保温4 h,熔盐加入量为70%时,得到了结晶完整的片状α-Al2O3,片的边长为5～10μm,厚度为0.6～1.4μm;研究了氧化钙对试样物相和形貌的影响。结果表明:氧化钙的加入阻碍了氧化铝向α相转变,阻碍片状氧化铝的生成。     

机械合金化+热处理制备Ti_3AlC_2材料

采用3Ti/1.1Al/2C粉体为原料,通过机械合金化与热处理,制备高纯Ti3AlC2材料。采用XRD、SEM和EDS对试样的物相组成、微观形貌和微区成分进行分析与表征。结果表明,3Ti/1.1Al/2C粉体机械合金化9 h后,元素粉末间会发生化学反应,合成了TiC和Ti3AlC2的复合粉体材料。粉体材料的晶粒比较细小,颗粒直径约为0.5~2μm。同时产物中有一些坚硬、细小的块体出现,小块体中的TiC和Ti3AlC2晶粒发育良好,TiC晶粒大小约2μm,Ti3AlC2晶粒长约10μm、宽约2μm。对得到的机械合金化粉体进行热处理,经900℃保温2 h可获得组织细小(颗粒直径0.5~1μm)、高纯(96.6%)的Ti3AlC2材料。继续升温,会导致Ti3AlC2材料分解。温度升至1 300℃时,物相分析表明试样仅由TiC相组成,组织致密,TiC晶粒大小约5~10μm。     

预热处理工艺对SCr420H齿轮钢高温渗碳奥氏体晶粒长大行为的影响

实验研究了加热温度和保温时间对具有不同AlN析出状态的SCr420H齿轮钢的奥氏体晶粒长大行为的影响。用Thermo-Calc热力学计算软件计算了实验钢AlN析出相的平衡溶解规律，并用场发射透射电子显微镜研究了实验钢中AlN的析出行为。结果表明，热轧空冷态的试样在950～1 050℃渗碳0.5 h均出现混晶，奥氏体平均晶粒度级别低于5级。经过1 210℃固溶水淬处理的试样在950～1 000℃渗碳0.5～6 h和在1 050℃渗碳0.5～2 h奥氏体晶粒均不发生长大，晶粒度级别在9.5～10级；在1 050℃渗碳2 h以后开始出现异常晶粒长大。试样经1 210℃固溶水淬后在700℃等温1 h水冷处理，可使其在1 050℃渗碳8 h而不发生异常晶粒长大或混晶，奥氏体晶粒平均尺寸为14μm，晶粒度级别为9.4级。试样在渗碳过程中的奥氏体晶粒长大行为主要受钢中第二相AlN的溶解度和熟化速率控制。固溶后在1 050℃渗碳0.5 h的试样中AlN析出相尺寸均小于80 nm，平均尺寸为27.8 nm，渗碳2.5 h的试样中出现了尺寸大于100 nm的AlN粒子，数量占比为14.3%,AlN粒子的平...     

TC11合金在不同热处理条件下的显微组织分析

运用金相显微镜对TC11合金试样在不同热处理条件下进行了显微组织观测 ,并对其结果进行了分析。经过不同热处理后得到的TC11合金的显微组织有明显差异。 95 0℃加热保温 1h空冷 ,再加热到 5 5 0℃保温 4h空冷 ,得到的显微组织为少量块状的α相、β相及细小的α相 ;经 95 0℃加热保温 1h后油冷 ,再加热到 5 5 0℃保温 4h空冷 ,得到的显微组织为细针状的α相和 β相。     

低Cu的Al-Zn合金在300℃时平衡相组成及稳定性

通过组织观察与X射线衍射分析,对熔制的Al-20Zn-5Cu合金(摩尔分数/%)铸锭在300℃保温不同时间后的试样组织结构进行了研究.结果发现铸锭中的ε相在300℃保温时完全转变成了细小的T'相,意味着此时的平衡相组成为α1,α2和T'相.而α1和α2相在冷却或室温放置时析出了β相,这意味着采用常规平衡合金法不适于测量α1,α2和T'相的平衡相成分.     

950℃长期热暴露对DD476镍基单晶高温合金组织的影响

通过螺旋选晶法制备了DD476第4代镍基单晶高温合金试棒。经过完全热处理的样品，在950℃下分别保温10、50、100、200、500、1 000、2 000 h后，通过光学显微镜和扫描电镜对合金的枝晶形貌、微孔及γ′相随时间的演化行为进行观察。结果表明，随着热暴露时间的增加，试样中显微孔洞的数量和大小也随之增加，2 000 h后孔洞面积分数(0.62%)约为标准热处理后(0.32%)的2倍；γ′相在热暴露过程中前100 h的变化并不明显，平均尺寸在0.4μm左右，100 h后尺寸呈指数增长最大至1.67μm,但是由于Re元素的加入仅出现轻微的筏排化，整体保持立方状。合金经过950℃,2 000 h处理后合金组织稳定，未观察到TCP相析出。     

莫来石-碳化硅-堇青石复合材料的制备

以莫来石、堇青石、碳化硅、矾土为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,制备了莫来石-碳化硅-堇青石复合材料,并与莫来石-碳化硅材料进行了对比。试样自然干燥24h脱模后,再经110℃烘干24h,分别在空气气氛下于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h,检测各温度热处理后试样的体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度以及试样的热膨胀系数、常温耐磨性能和抗热震性能。结果表明,莫来石-碳化硅-堇青石材料的体积密度小于莫来石-碳化硅材料的体积密度;常温抗折强度和耐压强度小于莫来石-碳化硅材料的常温抗折强度和耐压强度,只有经过1500℃热处理后的常温抗折强度大于莫来石-碳化硅材料的常温抗折强度。在莫来石-碳化硅材料中添加堇青石会降低材料的常温耐磨性能。莫来石-碳化硅-堇青石材料试样的热膨胀系数小于莫来石-碳化硅材料试样的热膨胀系数,抗热震性优于莫来石-碳化硅材料。     

原位合成(O'+β)-Sialon/莫来石复合材料

以粉煤灰和炭黑为原料,采用碳热还原氮化法原位合成了(O'+β)-Sialon/莫来石复合材料.通过XRD和SEM研究了配炭量对合成材料相组成和显微结构的影响,并分析了材料的生成过程.研究结果表明,增加配炭量有利于O'-Sialon和β-Sialon的生成;将粉煤灰与炭黑质量比为100/42和100/56的试样加热至1350℃并保温6 h可以合成(O'+β)-Sialon/莫来石复合材料,且合成材料中O'-Sialon和β-Sialon多以粒状形式存在,平均粒径约为1 μm;(O'+β)-Sialon/莫来石复合材料的生成过程包括O'-Sialon和β-Sialon的生成及O'-Sialon向β-Sialon的转化过程.     

硫系易切削钢中硫化物的高温行为

易切削钢中硫化物的尺寸和化学组成对切削性能和热脆性有很大影响。详细研究了高温下硫化物尺寸和化学组成的演变行为,结果表明,1 100~1 250℃加热后硫化物发生了粗化长大,平均尺寸从初始的5.5μm增大至8~10μm,在1 300℃时保温2 h后硫化物发生了固溶,尺寸减小为2.6μm;高温处理后硫化物中固溶铁的质量分数从15.9%降低至5%,加热后的硫化物熔点从初始的825℃提高至890℃。合适的高温处理能够增大硫化物的尺寸,同时改善硫化物的化学组成,提高熔点。     

CuO对锆酸钙性能的影响

以Ca(OH)_2和m–ZrO_2为原料,按物质的量1:1配料,添加不同质量分数的CuO,混料均匀后压样在不同烧结温度保温3 h后制备锆酸钙。将烧结后的样品用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析CuO对锆酸钙材料的烧结性能、物相组成、微观结构的影响。结果表明:样品在1600℃温度烧结后,当没有添加CuO时,试样烧结前后线收缩率为11.22%,体积密度为3.37 g×cm~(-3),显气孔率为15.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为3.58μm;当加入质量分数为1.5%CuO时,由于在烧结过程中CuO和CaO反应生成低熔点相CaO–CuO,产生液相促进烧结,试样烧结前后线收缩率为19.68%,制备锆酸钙体积密度为4.07 g×cm-3,显气孔率为7.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为5.14μm。     

紫钨喷雾干燥-直接碳化法制备纳米WC-Co复合粉

以WC-6%Co为基本成分,计算原料紫钨、醋酸钴、有机碳及超纯炭黑配料量,称量后加入装有适量纯水的可倾斜式滚动球磨机,湿磨混匀12 h,形成复合盐料浆,然后充分搅拌,进行喷雾干燥后制备的前驱体粉末粒度在10¹00μm,平均粒度为50μm。将喷雾干燥好的粉末装舟(200 g),推入高温钼丝炉中,通入氢气,还原碳化温度950℃,时间30min制备的纳米WC-Co复合粉,粉末粒度分布窄,颗粒粒度在5100μm,平均粒度为50μm。将喷雾干燥好的粉末装舟(200 g),推入高温钼丝炉中,通入氢气,还原碳化温度950℃,时间30min制备的纳米WC-Co复合粉,粉末粒度分布窄,颗粒粒度在5⁴5μm,平均粒度为23.38μm。SEM、BET结果表明WC晶粒度在300 nm左右,由扫描电镜(SEM)、X光微区分析(EDS)及元素面分布图得到,W、Co、C分布均匀、Co相均匀包覆在WC晶粒周围,不存在成分偏析。XRD的半高宽窄,晶粒细小;物相纯净,无η相。     

循环相变对00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢 晶粒细化和力学性能的影响

研究了00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢(/%:0.009C、13.28Cr、7.37Ni、5.36Co、3.59Mo、0.66Ti)经4次860℃15 min水冷循环处理的细化晶粒工艺对力学性能的影响。以1 100℃1 h固溶处理的组织为原始组织,经3～4次循环相变处理后,马氏体时效不锈钢的晶粒尺寸由180μm细化至10μm的细小等轴晶粒。与传统1 100℃1 h固溶+450℃9 h时效工艺相比,经1 100℃1 h固溶+860℃15 min水冷α′↔γ循环相变+450℃9 h时效的钢的屈服强度σ_0.2由1 420 MPa提高至1 560 MPa,伸长率δ由12.6%提高至14.9%。     

高氮不锈轴承钢碳化物分布与高温断裂机制

 通过高温拉伸试验研究高氮不锈轴承钢高温断裂行为,探究了170 ℃和470 ℃回火态钢中碳化物分布特征,分析了高温拉伸断裂及组织演变和碳化物分布规律。研究发现,回火温度从170 ℃升高至470 ℃,高氮钢中大于0.8 μm的碳化物明显增加,高氮钢中M₂₃C₆强化增量提高了2.59 MPa,固溶强化增量下降了118.82 MPa,470 ℃回火态钢的室温抗拉强度降低、拉伸断口表现为准解理和少量撕裂韧窝;拉伸温度升高至300 ℃,试样断口表现为等轴型韧窝特征,170 ℃和470 ℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.8~3.6 μm和5.5~6.7 μm;450 ℃拉伸断口表现为塑孔韧窝特征,170 ℃和470 ℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.7~3.4 μm和5.8~6.4 μm。拉伸温度从300 ℃提高至450 ℃,钢的固溶强化和位错强化作用减弱,金属原子间结合能下降,碳化物与基体不连续应力分布加剧变形不协调性,碳化物承担较高应力而发生断裂。单纯热作用下钢中0.5~0.8 μm尺寸碳化物数量比例增加;在热力耦合作用下,钢中应力所导致的位错增殖为碳元素扩散提供通道,钢中碳化物在晶界和位错线上形核析出0.2~0.8 μm碳化物。裂纹沿着与拉伸方向45°角的最大剪力方向快速扩展而断裂,最终形成锯齿状的断口,小尺寸碳化物增多阻碍位错滑移导致塑性降低;钢中大尺寸碳化物不均匀分布在碳化物间形成大变形塑孔而增加钢的塑性。     

制取超细氢氧化铝阻燃剂的研究

利用重溶法对氢氧化铝精液进行除杂净化,控制精液的αk为1.3 ～1.5,加入研磨好的氢氧化铝晶种（D50为1～2μm）,晶种系数为10％ ～ 12％,分解温度控制在60℃,分解时间为24 h,可以得到D50为1～2 μm、白度为97的超细氢氧化铝阻燃剂.经检验证明,试验产品能达到国家生产标准.     

Recycling of High Ferrous Bauxite Reducing Slag for Synthesis of CaAl2 Si2 O8-Al2 O3-CaAl12 O19 Composite

CaAl_2 Si_2 O_8-Al_2O_3-CaAl_(12) O_(19)( CAS_2-Al_2O_3-CA_6) composite was synthesized through reaction sintering alumina and bauxite reducing slag.The CAS_2-Al_2O_3-CA_6 composite was mainly composed of α-Al_2O_3,CAS_2,and CA_6.Gehlenite( Ca_2Al_2 SiO_7,C_2AS) phase was effectively transformed to CAS_2 and CA_6through high-temperature reaction sintering under weak oxidizing atmosphere at 1400 ℃ for 4h.SEM( scanning electron microscopy) and EDS( energy dispersive spectroscopy) analysis indicated that black and needle-shaped Al_2O_3,rhombic or irregular polygonal-shaped Fe Al_2O_4,and glassy phase Ca_2Al_2 SiO_7disappeared after the reaction sintering.The light gray and flaky hexagon crystals of Ca Al_(12)O_(19)(10μm) and the grainy particles of Al_2O_3( 2-7μm) were observed in the CAS_2-Al_2O_3-CA_6 composite.The gray crystals of CAS_2 act as the binding phase and are distributed around CA_6 and Al_2O_3.CAS_2-Al_2O_3-CA_6 composite exhibits high refractoriness and service temperature,which are 1650 ℃ and 1450 ℃,respectively.Reaction sintering of alumina and bauxite reducing slag is a feasible method for the synthesis of CAS_2-Al_2O_3-CA_6 composite.     

Q440C级门架型钢翼缘裂纹成因分析及解决措施

分析了叉车用门架型钢Q440C钢轧材翼缘裂纹缺陷。结果表明，门架型钢轧材翼缘裂纹缺陷是由铸坯角部裂纹造成的。通过将保护渣1 300 ℃黏度、碱度和1 350 ℃熔化速度分别由0.96、0.75和51调整到1.55 Pa·s、0.96和47 s；振幅振频分别由6 270 μm和65 cpm调整到5 560 μm和88 cpm；二冷水比水量由0.40降低为0.25 L/kg；结晶器一冷水流量由145增加到155 m3/h；进水温度由25～28增加到30～33 ℃；拉速由0.60～0.65提高到0.70～0.75 m/min，解决了Q440C门架型钢翼缘的裂纹问题。     

双相变回温温度对钢组织及其热塑性的影响

含铌钢连铸过程极易产生铸坯角部横裂纹。对连铸坯角部实施γ→α→γ双相变控冷工艺,可提高其组织的高温热塑性而减少裂纹产生。其中,α→γ相变阶段的回温温度是影响双相变控冷工艺实施效果的重要参数。通过Gleeble热模拟与金相观察、析出物透射以及断口扫描相结合的检测手段,研究分析了双相变过程回温温度对Q345D-Nb钢组织演变及其热塑性的影响规律。结果表明,回温温度为850℃时的奥氏体晶粒相比传统冷却工艺下的晶粒尺寸未产生细化,平均晶粒尺寸为502.2μm;回温温度升至900℃时,回温奥氏体出现了明显的混晶现象;当回温温度达到950℃时,晶粒细化至61.2μm;当回温温度达到1 000℃时,回温奥氏体晶粒出现了一定程度粗化,相比950℃回温温度下的奥氏体平均晶粒尺寸增加了38.07%。传统冷却工艺和不同回温温度时的双相变控冷工艺(回温温度为850、900、950、1 000℃),钢组织在700～900℃温度区内的断面收缩率最低值分别为29.6%、45.0%、56.3%、68.2%、63.2%。在传统冷却工艺下,钢组织在750℃时晶界铁素体膜的厚度为20～25μm,且碳氮化物呈大尺寸链状分布,...     

低品位煤矸石制备莫来石的研究

以酸洗处理后的南方地区煤矸石及氧化铝为原料,研究了不同试验条件下合成莫来石物相的影响。结果表明:1 200℃开始有棒状莫来石晶体的生成,1 500℃以后莫来石大量生成,温度升高到1 600℃莫来石进一步生成;改变最高温度下的保温时间,莫来石化程度呈现先增后减的趋势;改变煤矸石的用量,随着煤矸石用量的增加,物相中刚玉峰增强,说明煤矸石用量的增加不利于莫来石的合成;改变配料中的铝硅比,由3∶2降低到1∶1过程中,莫来石化程度逐渐加强,在铝硅比1∶1时物相中刚玉峰消失,说明低品位煤矸石在较低的铝硅比下有利于莫来石的合成。     

Fe2O3对氧化物弥散强化Fe12CrWTiY合金的显微组织和高温拉伸性能的影响

采用气体雾化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y合金粉末,添加1%(质量分数)的Fe2O3作为携氧剂,制备氧化物弥散强化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y高温合金。测定该合金在室温以及550~850℃的高温抗拉强度,采用X射线衍射仪分析合金的物相组成,通过扫描电镜和透射电镜观察合金的组织和拉伸断口形貌。结果表明,添加Fe2O3后,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸由8.6μm减小到7.3μm。基体中第二相除纳米尺寸的Ti2Y2O7外,还形成20~200nm和1~10μm两种尺度的Y3Fe5O12、Cr1.3Fe0.7O3和(Cr0.88Ti0.12)2O3等多种复合氧化物,以及宽度分别为200~300nm和5~30 nm的板条组织,室温、550℃和850℃下的抗拉强度分别为1 257、1 108、和128 MPa,比未添加Fe2O3的合金分别提高50.7%,39%和30.6%。添加Fe2O3增加了氧化物的数量,提高了弥散强化效果,但微米尺度氧化物第二相的膨胀系数与基体不同,在高温下与基体的界面产生分离,优先形成裂纹源,降低高温强化效果。