炼钢过程中合金减量化研究现状及展望

综述了炼钢过程中合金减量化的研究现状,分别从合金的基本物理化学特征、合金的加入工艺和炼钢工艺三大方面讨论了合金收得率的研究进展情况.重点介绍了合金粉化控制技术、合金在真空条件下的损失控制技术、合金的熔化控制技术和合金替代技术的应用,为炼钢过程中的合金减量化研究提供借鉴.合金减量化技术的应用前景非常可观,合金的损失途径和损失机理研究、合金的结构设计、合金的替代技术和合金的管理管控技术可以作为炼钢过程中合金减量化研究的重点方向.      

安钢炼钢用合金调查研究及优化方案探讨

结合安钢目前炼钢用合金采购、进厂质检和合金优化的现状,分析了合金采购、质检以及合金使用中存在的问题,制定了相关优化方案.通过控制合金的合理库存量,完善合金进厂质检管理,缩短质检周期,提高了进厂合金的质量;建立了合理的合金工艺操作制度,优化了最佳的合金结构,有效地降低了安钢合金吨钢成本.并对安钢炼钢用合金优化方案的改进方向进行了探讨.     

不同碳含量铸态316L不锈钢的组织和性能研究

利用真空感应熔炼制备了不同碳含量的316 L铸态合金。利用化学分析方法分析了合金的化学成分,利用扫描电镜观察了合金的铸态微观组织,利用显微硬度仪测量了合金的维氏硬度。研究发现,合金的铸态组织由奥氏体和铁素体组成,随合金中的碳含量增加,合金铸态组织中的铁素体含量增加,合金的硬度显著增加。     

高纯Mg-Cu-Y合金熔炼工艺研究

在真空中频感应熔炼炉中制取高纯镁基Mg-Cu-Y合金。根据荧光光谱分析结果,考察中间合金、保温时间以及浇铸模具对合金成分均匀性的影响。结果表明,中间合金的熔炼对于合金成分的均匀有决定性的影响,保温时间越长越有利于合金元素分布均匀,浇铸模具影响合金在凝固过程中的偏析程度,保护气体可以抑制合金液的挥发,对合金成分均匀性影响较小。     

镍氢电池用储氢合金的发展趋势

介绍储氢合金在镍氢电池方面的应用发展、技术现状以及合金性能的改进．提出未来储氢合金的发展方向：（1）以现有合金材料为基础,利用添加微量元素、改变合金组成比例,或者改变合金结构等方式改进合金特性;（2）开发新的合金。     

热处理工艺对ЭП866合金组织和性能的影响

研究了热处理工艺对ЭП866合金组织和冲击韧性、拉伸性能的影响.结果表明,随着固溶温度的升高,合金晶粒尺寸增加,铁素体长大,导致合金室温冲击韧性有所降低;而固溶温度升高又使奥氏体中合金元素固溶度增加,导致合金室温拉伸强度略有增加.随着回火温度升高,合金中碳化物析出增加,马氏体中合金元素的过饱和度降低,合金的室温冲击韧性有所升高,合金的室温拉伸强度略有降低.不同固溶处理温度和回火时间对合金组织和性能的影响不明显.     

快速凝固AB_5型贮氢合金显微组织、吸氢及电化学性能

对AB5型快速凝固贮氢合金与其铸态合金在显微组织、吸氢性能、电化学性能等方面进行了对比研究。发现快速凝固合金有细小的 1～ 5 μm胞状、等轴状微晶组织 ;快速凝固合金的P C T曲线平台比铸态合金平缓 ,且压力低 ;快速凝固合金容量及活化性能低于铸态合金 ,但经退火后可以部分改善 ;快速凝固合金电极循环寿命明显优于铸态合金 ,主要是因为合金的晶粒细小可以抑制合金的微粉化和氧化。     

高铌高磷GH4169 C和GH4169合金的组织稳定性

为研究高铌高磷GH4169C高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性,通过场发射扫描电镜和数显布氏硬度计对GH4169和GH4169C两合金分别经600、650、704及720℃时效30~10000 h的显微组织和硬度变化进行对比分析。结果表明:在服役温度（650℃）范围内长期时效,GH4169合金和GH4169C合金均表现优异的稳定性;在服役温度以上长期时效,GH4169合金和GH4169C合金稳定性较差,短时间内,合金组织就出现失稳。对比而言,704℃时GH4169C合金组织稳定性较GH4169合金高,而720℃时GH4169C合金组织稳定性劣于GH4169合金。分析认为,GH4169C合金由于提高Nb含量和P含量使的γ＇相稳定性增加,得以在服役温度以上（704℃）表现比GH4169合金更为优异的组织稳定性,但Nb含量的提高也引起啄相含量的增加,导致组织稳定性下降。在超高温（720℃）下,GH4169C合金稳定性劣于GH4169合金。由此推知,相比GH4169合金,改型GH4169C合金在使用温度上有所提高,但提高有限,在超高温下,其稳定性反而降低。      

低钴稀土系贮氢合金的研究

通过在稀土系贮氢合金中添加不同含量的Fe或Cu元素,部分替代合金中Co的方法,研究低钴贮氢合金电化学性能上的差异.结果表明:由于合金组成和化学计量比的不同,同样是添加了Fe或Cu的合金在电化学性能上表现不同,但总体说,含Cu低钴贮氢合金容量和倍率放电性能较好,含Fe低钴贮氢合金有较好的循环稳定性,过化学计量比的合金循环稳定性要好于欠化学计量比的合金.     

AlFeCrCoCu多组元高熵合金组织与性能的研究

研究了真空电弧熔炼AlFeCrCoCu多组元高熵合金的组织结构及其在900、1 000、1 100、1 200℃下的高温氧化性能和硬度。研究表明,AlFeCrCoCu合金为典型的枝晶结构,合金成分偏析严重,Cu富集在晶间形成FCC相。合金熔点为1 380℃左右,1 050℃左右晶间富Cu相开始熔化。合金具有很强的抗高温氧化能力,加热到800℃左右质量几乎保持不变。氧化实验结果表明,合金在晶间富Cu相熔点(1 050℃)以下具有很强的抗氧化能力,而在此温度以上合金表面氧化较为严重。合金氧化表面的XRD和EDS分析结果表明,合金在高温氧化过程中生成了一层Al2O3薄膜,阻止了合金的进一步氧化。此外,合金具有较强的硬度,且于1 100℃和1 200℃氧化后的合金硬度高于铸态合金。     

预变形对Mg-Gd-Y-Zr合金力学性能的影响

通过拉伸测试、显微硬度测试、扫描电镜分析等手段,研究了预变形对Mg-Gd-Y-Zr合金力学性能的影响。结果表明：时效前的预变形提高了合金峰值硬度,加速了Mg-Gd-Y-Zr合金在220℃下的时效过程,合金峰值时效时间提前2-3 h;另外预变形可以提高合金的强度,同时也降低了合金的塑性;综合考虑合金的强度和塑性,Mg-Gd-Y-Zr合金时效前的预变形以8%为宜。     

分子动力学模拟Pb_(30)Ag_(70),Pb_(40)Ag_(60)和Pb_(60)Ag_(40)合金热力学性质的研究

采用普适的嵌入原子模型模拟Pb30Ag70,Pb40Ag60和Pb60Ag403种合金体系的升温过程,用于计算合金体系的微观及宏观性质,首先模拟298~1498 K时体系的生成焓,进而得到不同温度下合金体系生成自由能和过剩自由能,Pb30Ag70,Pb40Ag60和Pb60Ag403种合金的过剩自由能分别为1.26,1.66和1.90 kJ,与实验值符合较好,3种合金的过剩自由能均为正值,合金中原子间平均相互作用较小。同时计算合金的结合能及形成能等能量函数,计算得到Pb-Ag合金的结合能随温度升高不断降低,即合金中原子间平均相互作用不断降低。Pb-Ag合金的形成能为正值,表明合金为正偏差体系,随着温度的升高,合金形成能的绝对值不断降低趋近于0,可以判断合金与理想熔体间的偏离程度不断降低,合金体系趋近于理想熔体,合金中Pb含量越大,合金与理想熔体的偏离程度越小,通过对形成能的计算可以定量的判断合金与理想熔体的偏离程度。     

Sc元素对Ag-Ni合金力学性能与抗硫化性能的影响

采用真空感应熔炼炉制备Ag-Ni-Sc系列合金。采用浸泡腐蚀、电化学测试研究了系列合金在0.1 mol/L的Na₂S溶液和H₂S气氛中的腐蚀行为,采用SEM、EDS、OM及硬度测试研究了Sc含量对Ag-Ni合金的腐蚀形貌、腐蚀产物组分、显微结构及力学性能的影响。结果表明,适量添加Sc元素可以降低合金的腐蚀电流,提高合金的抗硫化性能,细化合金晶粒,提升合金的硬度。过量的Sc会导致合金组织中出现过多金属间化合物、晶界偏析,从而使得合金硬度和抗硫化性能变差。综合考虑,Sc元素在Ag-Ni合金中的最优添加量为0.15%。     

热喷涂制备非晶合金涂层性能的研究进展

首先介绍了非晶合金的理论基础,然后从耐磨性和耐蚀性两个方面入手,详细地阐述了国内外对于热喷涂非晶合金涂层性能研究进展情况,并系统地总结了非金合金涂层在耐磨性和耐蚀性上的本质联系和根本矛盾,最后指出热喷涂非晶合金涂层性能研究上的局限性,提出三点问题:对于非晶合金基础理论的研究还处在起步阶段、热喷涂制备非晶合金涂层的合金体系种类少、制备非晶合金涂层的热喷涂技术有待开发,并针对以上三点问题提出热喷涂制备非晶合金涂层性能研究的未来发展方向。      

添加锡对铜硅合金组织性能的影响

探讨了添加一定量的合金元素Sn对Cu-Si合金组织的影响规律,同时比较分析了合金元素的加入对合金力学性能的影响.结果表明:Sn元素有利于Cu-Si合金加工组织的细化.添加Sn元素对改善Cu-Si合金的力学性能较为明显,在经热轧、冷轧80%变形量时,使Cu-Si合金的抗拉强度增加95.3MPa、显微硬度增加57.4HV,并能保持较高的断面收缩率.     

多金属结核金属化还原多元合金磁性能

用自动矿物分析仪、金相显微镜和扫描电镜,从多元合金颗粒尺寸、锰含量、金相组织结构等进行研究,以饱和磁感应强度Ms和剩磁Mr来衡量合金磁性能变化规律,研究多金属结核金属化还原工艺中多元合金磁性能。结果表明,多金属结核金属化还原多元合金磁性能主要受合金颗粒尺寸和锰含量影响,多元合金晶粒尺寸越大,锰含量越低,合金颗粒磁性能越强。因此,工艺过程中应该尽可能增大多元合金晶粒尺寸,抑制锰的还原。     

快淬对La0.67Mg0.33(NiCo)3贮氢合金电化学性能的影响

测试了AB3型贮氢合金La0.67Mg0.33(NiCo)3铸态与快淬态的电化学性能,用XRD和SEM测试了合金的微观结构,研究了快淬对AB3型贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,快淬使合金的放电容量降低,对合金的活化性能没有明显影响;快淬降低了合金的容量衰减率,提高了合金的循环寿命,其主要原因是快淬使合金的晶粒显著细化.铸态和快淬态合金均具有多相结构,包括斜六面体的(La,Mg)Ni3相,六方的LaNi5相及少量的LaNi2相.快淬使合金中的LaNi2相含量增加,这是快淬使合金放电容量下降的一个主要原因.     

Mg-Ni系贮氢合金的改性

Mg-Ni系贮氢合金虽储氢量高,但放氢温度高、吸放氢动力学性能差,限制了合金的广泛应用.为克服Mg-Ni系贮氢合金的这些缺点,开发贮氢量大、吸放氢性能好的贮氢合金,采用各种方法对合金进行改性.为进一步了解Mg-Nj系贮氢合金方面的研究进展,调研了国内外在Mg-Ni系贮氢合金改性方面研究进展,主要从合金表面处理、成分调节以及纳米处理这3个方面进行了阐述.     

新型高效强化合金用于生产HRB400E的研究

为了降低HRB400E螺纹钢筋的合金成本,采用了1种新型高效强化合金——微氮合金,在现有HRB400E螺纹钢筋加热轧制生产工艺的基础上,设计了3种试验方案,系统地研究了微氮合金结合FeV合金用于生产HRB400E抗震钢筋的可行性。结果表明:采用微氮合金和FeV合金,在加入量分别为0.60kg/t和0.85kg/t时,完全可以达到甚至超过采用加入0.55kg/t VN合金时钢材的力学性能。     

稀土元素钇对低膨胀合金GH909组织和性能的影响

研究了稀土元素钇对低膨胀合金GH909组织和性能的影响.结果表明,加入适量的钇可改善合金的塑性和持久性能,提高合金600℃下的抗氧化性能;但是,对合金热膨胀系数的影响不明显.扫描电镜和能谱分析证明,随着钇含量的增加,合金中的晶界析出相增多,且有细化和球化的倾向,同时出现富钇相.抗氧化试验结果表明,含钇合金的氧化膜在合金上的附着力很强,氧化皮很少剥落,这有利于提高合金的抗氧化性能.不过,钇含量超过0.019%时,对合金的抗氧化性能和持久性能有不利影响.