多孔TiAI金属间化合物的抗热盐酸腐蚀性能

以Ti、Al元素粉末为原料，用粉末冶金法制备朋含量为35纵质量分数）的多孔TiAI金属间化合物．通过腐蚀动力学曲线、孔结构参数与表面形貌变化来研究在90℃恒温条件下，多孔TiAl在pH为2和3的盐酸溶液中的耐腐蚀性能，并对多孔TiAI与多孔钛、多孔镍以及多孔不锈钢在pH=2时的耐腐蚀性能进行比较。结果表明，当pH值由3减小到2时，多孔TiAI的耐腐蚀性能略有下降，但仍明显优于其他3种多孔材料。分析认为，多孔TiAI的优良耐蚀性能主要归因于钛铝金属间化合物特殊的键合特征以及Ti、AI元素的强钝化能力。     

注射成型TiAl金属间化合物

与传统的金属材料相比 ,Ti Al金属间化合物密度低 ,熔点高 ,有较高的高温强度 ,有望用作新一代的结构材料。但 Ti Al金属间化合物一般较脆 ,加工性极差 ,在加工成品率和尺寸精度上也有很大问题。因此要实用还有待于新的低成本大批量生产加工方法的开发。金属粉末注射成型 (MIM)是生产形状复杂零件的高精度制造方法 ,可大量生产高密度高强度的近净形烧结体。为此 ,用 MIM工艺系统地研究了注射成型 Ti Al的基础材料性能及不同组分材料的性能。使用的是燃烧合成法制造的 Ti Al合金粉末 ,几种不同组分的性能如表 1所示。表 1　 Ti Al粉末…     

TiAl金属间化合物PST晶体的生长,性能和应用

1引言γ－Tial金属间化合物以其较低的密度，良好的高温性能成为飞行器发动机理想的新一代高温结构材料．但它同时具有较低的室温塑韧性的局限，从而阻碍了其在实际中的应用．研究表明，γ－TiAl金属间化合物的性能强烈地依赖于其显微组织．因此了解其显微组织的特点，并研究其     

TiAl金属间化合物的超塑性研究

总结和评价了ＴｉＡｌ金属间化合物超塑性研究的进展情况，针对已取得成果和研究中存在的问题，对ＴｉＡｌ合金超塑性的进一步研究提出了了一些看法和作了展望。     

FeAl金属间化合物多孔材料高温硫化性能及应用

以Fe/Al元素混合粉末为原料,通过反应合成制备Fe-40%Al(原子分数)金属间化合物多孔材料。于600℃在S2(1×104Pa)+N2的混合气氛中进行高温循环硫化实验,研究FeAl金属间化合物多孔材料的硫化性能以及材料孔结构的稳定性,并与预氧化多孔FeAl、多孔316L不锈钢和多孔Ni进行对比。结果表明,经过152h的循环硫化后,多孔FeAl质量增加1.1%,预氧化多孔FeAl质量增加0.003%,而多孔316L不锈钢和多孔Ni质量分别增加10.24%和52.2%。多孔FeAl材料的最大孔径则从开始的13.9μm缓慢减小至22h的12.9μm,随后保持长时间的稳定状态,而多孔Ni和多孔316L不锈钢的最大孔径分别经历22h和52h硫化腐蚀后降为0。由此说明Fe-40%Al多孔材料的高温抗硫化性能及孔径的稳定性远优于多孔Ni和多孔316L不锈钢。经过预氧化处理的FeAl多孔材料的高温抗硫化性能更加优异。含SO2高温烟气净化试验表明,FeAl滤芯过滤器除尘效率高,工作稳定。     

添加硼对TiAl基金属间化合物性能的影响

本文研究了添加B对Ti—34m％Al合金性能的影响。试验结果表明:B的加入使二元TiAl合金铸态组织由粗大的桂状晶转变为较细树枝晶。Ti—34m％Al—0.067m％B合金铸态下具有较好的综合机械性能。     

金属间化合物TiAl合金的缺口断裂机制研究

通过TiAl基合金两种组织的四点弯曲断裂实验，研究了TiAl基合金的缺口断裂机制。实验结果表明：缺口试样的断裂过程为几个沿层裂纹直接起裂于缺口根部，并沿着缺口根部的层间扩展；当遇到位向不利的晶粒时，裂纹便停止在这一晶粒前方，随着外加载荷的增加，即应力的增加，裂纹彼此连接并通过穿层裂纹而扩展；裂纹尖端超钝化、裂纹分叉、沿着层间偏转，形成显微裂纹区，裂纹停在障碍晶粒前的边界上为这种材料的韧化机制；裂纹扩展的驱动力是拉伸应力，缺口的存在增加了缺口前沿或者裂纹尖端的应力。     

Al-Mg金属间化合物多孔材料的制备

以Al和Mg元素混合粉末为原料,用粉末冶金模压成形和无压反应烧结方法制备出Al-Mg金属间化合物多孔材料,研究反应过程中Al-Mg金属间化合物多孔材料的相转变、体积膨胀、孔结构参数和显微形貌的变化,并对其孔隙形成机理进行讨论。研究结果表明:烧结后Al-Mg金属间化合物形成了均一的Al3Mg2相并发生了显著的体积膨胀,开孔隙率随温度的升高而增大,经435℃烧结后,达到24.7%;造孔机理是压制过程中粉末颗粒间隙孔的产生和固相扩散过程中的Kirkendall效应造孔。     

Fe-Al系金属间化合物多孔材料的制备及孔结构表征

以Fe、Al元素粉末为原料,采用分段无压反应合成工艺制备Fe-Al系金属间化合物多孔材料,并对其孔结构进行表征.通过改变Fe-Al元素的配比,研究Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料透气度和最大孔径以及孔隙度的影响.结果表明,Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料孔隙度的影响显著.在Al含量(质量分数)20%～45%的范围内,Fe-Al金属间化合物多孔材料的孔隙度与Al含量之间遵循严格的直线增加规律;Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料最大孔径和透气度的影响与对孔隙度的影响相似.本实验条件下Fe-Al系金属间化合物多孔材料中透气度(k),开孔隙度(θ)和最大孔径(dm)之间的定量关系式为:K=0.2538dm2θ.     

Corrosion of Al—Fe in hydrochloric acid

Abstract

Nanoprocessing can be considered a distinct form of grain boundary engineering by which property enhancements are achieved by deliberately increasing the volume fractions of grain boundaries and triple junctions in a material. Electrodeposition has been shown to be a technologically viable production method to synthesize such materials both in bulk form and as thin films. The mechanical, magnetic, electrical and corrosion properties exhibited by nanocrystalline metals produced by this method make them strong contenders for a number of advanced materials applications.

Résumé

Nous pouvons considérer le nanotraitement comme une forme distincte de génie des joints de grains par lequel nous obtenons des améliorations de propriétés en augmentant délibérément le volume des fractions des joints de grains et des jonctions triples dans les matériaux. On a montré que l'électrodéposition est une méthode technologiquement viable pour synthétiser de tels matériaux, aussi bien en films minces que sous forme massive. Les propriétés mécaniques, magnétiques, électriques et corrosives des métaux nanocristallins obtenus par cette méthode, font d'eux des concurrents sérieux pour nombreuses applications de matériaux avancés.     

The fracture resistance of a binary TiAl alloy

The fracture resistance of a binary Ti-47Al (in at. pct) alloy has been investigated. The binary alloy was cast, forged, and heat treated to a fully lamellar microstructure with a colony size of either 640 or 1425 μm. Fracture toughness tests were performed in a scanning electron microscope (SEM) equipped with a loading stage. Direct observations of the fracture process indicated that crack extension commenced at a stress intensity level of 1.2 to 4 MPa√m. The crack path was primarily interlamellar and crack extension across an individual colony or across similarly oriented colonies was relatively easy. In contrast, crack arrest was prevalent when the crack encountered the boundaries of unfavorably oriented colonies. To extend into an unfavorably oriented neighboring colony, the K level of the approaching crack had to be increased significantly to renucleate a microcrack at a location away from the crack tip, resulting in the formation of an interconnecting ligament that must be fractured to further crack growth. This interaction between the crack and the microstructure led to a large variation in the slope of the K _R curves. Comparison of the K _R curves for the binary Ti-47Al alloy against published data for quinary Ti-47Al-xNb-yCr-zV alloys indicates that the initiation toughness of the quinary alloys is higher by a factor of 5 to 10, implying the existence of a significant beneficial effect of alloying additions on the initiation toughness.     

普碳钢和不锈钢在极低质量浓度盐酸溶液中的腐蚀规律

为了探究钢种在酸性环境中腐蚀开始加剧的溶液质量浓度范围,研究了不锈钢和普碳钢在极低质量浓度HCl溶液中的腐蚀行为。参照不锈钢晶间腐蚀试验方法,进行了不同质量浓度HCl溶液和反应时间的腐蚀试验,通过测量钢样失重率、表面侵蚀面积和溶液pH值,研究了样品的腐蚀规律。试验结果表明:在质量浓度为300mg/L盐酸溶液中,普碳钢侵蚀程度较大,并且容易开始剧烈腐蚀,在0~4h侵蚀最剧烈,侵蚀进程较快;而不锈钢侵蚀程度较小,在0~28h内逐步被侵蚀,侵蚀进程较慢。当HCl质量浓度达到50~70mg/L时,普碳钢腐蚀开始加剧,不锈钢在HCl质量浓度达到90~100mg/L时腐蚀开始加剧。     

盐酸溶液中乌鲁托品对钢的缓蚀性能

用电化学阻抗谱（EIS）和开路电位测量法（OCPM）研究了在1mol·L^-1盐酸溶液中乌鲁托N（UP）与45^#钢的界面吸附及缓蚀行为．EIS表明：随着缓蚀剂UP浓度的增大,吸附膜逐渐形成,电荷传递电阻增大．在缓蚀剂浓度为0．01mol·L^-1时,缓蚀效率出现最大值;大于该浓度时,缓蚀效率下降．OCPM表明：加缓蚀剂UP前后体系自腐蚀电位的改变与温度的倒数呈线性关系．UP对阳极过程有抑制作用,是阳极型缓蚀剂;吸附热为一35kJ/mol,吸附形式为物理吸附．     

Leaching chalcopyrite with sodium chlorate in hydrochloric acid solution

Abstract

Sodium chlorate was used as an oxidant for the chalcopyrite leaching in a hydrochloric acid solution. The hydrochloric acid concentration has an important effect on the dissolution of chalcopyrite. The results indicate that stirring speed has a negligible effect on copper dissolution, suggesting that the reaction is not controlled by liquid phase diffusion. Chalcopyrite leaching is also affected by temperature. X-ray diffraction studies show that sulphide is oxidised to sulphate at temperatures less than or equal to 65°C, and at 85°C, it is oxidised to elemental sulphur during the leaching process. Studies of the effect of temperature on dissolution indicate that the leaching process is highly dependent on temperature for the range of 25–65°C. This result is consistent with the values for the activation energy at 25–45°C (60·0 kJ mol^?1) and 45–65°C (57·7 kJ mol^?1). Within these temperature ranges, the leaching process is controlled by a chemical reaction. However, at temperatures of 65–85°C, the activation energy in (0–180 min) is 28·17 kJ mol^?1, which suggests that the reaction is diffusion and chemically controlled during this stage. During the last stage (180–300 min) of the process at 65–85°C, the activation energy is only 0·55 kJ mol^?1. At this point, it appears that diffusion predominates. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy results are consistent with the abovementioned kinetic data.

On a utilisé du chlorate de sodium comme oxydant pour le lessivage de la chalcopyrite dans une solution d’acide chlorhydrique. La concentration de l’acide chlorhydrique a un effet important sur la dissolution de la chalcopyrite. Les résultats indiquent que la vitesse d’agitation a un effet négligeable sur la dissolution du cuivre, suggérant que la réaction ne serait pas contrôlée par la diffusion en phase liquide. Le lessivage de la chalcopyrite est également affecté par la température. Des études de diffraction des rayons X ont montré que le sulfure était oxydé en sulfate à des températures égales à ou à moins de 65°C, et à 85°C, il était oxydé en soufre élémentaire lors du procédé de lessivage. Les études de l’effet de la température sur la dissolution indiquent que le procédé de lessivage est hautement dépendant de la température dans la gamme de 25 à 65°C. Ce résultat est compatible avec les valeurs de l’énergie d’activation à 25–45°C (60·0 kJ mol^?1) et à 45–65°C (57·7 kJ mol^?1). Dans ces gammes de température, le procédé de lessivage est contrôlé par une réaction chimique. Cependant, à des températures de 65 à 85°C l’énergie d’activation au début (0–180 min) est de 28·17 kJ mol^?1, ce qui suggère que la réaction est contrôlée par diffusion et chimiquement lors de cette étape. Lors de la dernière étape (180–300 min) du procédé à 65–85°C, l’énergie d’activation est seulement de 0·55 kJ mol^?1. À ce point, il semble que la diffusion domine. Les résultats de microscopie électronique à balayage et de spectroscopie à dispersion d’énergie sont compatibles avec les données cinétiques mentionnées ci-haut.     

Kinetics of iridium reduction by hydrogen in hydrochloric acid solution

The effects of stirring speed, initial iridium ion concentration, hydrogen pressure, hydrochloric acid, chloride concentrations, seeding, and temperature on the reduction rate of iridium ion by hydrogen have been investigated. The whole process of reduction occurs in a complicated heterogeneous stage. The reduced metallic Ir serves itself as a catalyst for the reduction. The rate in the earlier stage of the reduction (including the nucleation period) is controlled by chemical reaction; the apparent activation energy obtained in the temperature range of 363 to 423 K was 76.1 kJ/mol. The order of the reaction with respect to the iridium ion concentration and the hydrogen partial pressure was found to be one, and the reaction rate increased with the increase of HC1 and Cl concentrations. The rate in the later stage was controlled by diffusion, and the apparent activation energy was reduced to 25.5 kJ/mol. The reaction mechanism has been given by the analysis of experimental results. Formerly Graduate Student, Department of Extractive Metallurgy, Institute of Precious Metals