镁铝尖晶石固溶体成分对TiN析出行为的影响

通过2205双相不锈钢渣-钢反应平衡实验,得到不同炉渣配比下的MgO-Al_2O_3二元系固溶体夹杂,当反应达到平衡后,向钢中添加了0.05%的Ti,进而得到了"MgO-Al_2O_3固溶体+TiN"的复合夹杂。试样经水淬后,通过电镜分析夹杂物,然后采用10%的草酸进行电解,与不加Ti的铸态组织δ铁素体晶粒形貌、尺寸进行了对比。实验结果发现:TiN析出量随MgO-Al_2O_3固溶体中Al_2O_3比例的增加而增加,铸态δ铁素体晶粒可得到明显细化,实验结果发现富MgO的MgO-Al_2O_3固溶体以及MgO·Al_2O_3析出TiN很少,δ铁素体细化效果不明显。通过热力学计算、异质形核理论以及实验结果证明,MgO-Al_2O_3二元系固溶体夹杂物成分由炉渣成分及钢中Mg、Al活度共同决定,MgO-Al_2O_3固溶体中Al_2O_3含量增加,使MgO·Al_2O_3晶格发生畸变,这与点阵中存在着空位密切相关。由于空位富集,使得点阵常数e不均匀,也由于空位改变晶格场,引起O2-的移动或转移,形成缺位尖晶石固溶体。晶格的能量状态发生变化促进了Ti原子和N原子在MgO-Al_2O_3夹杂物表面析出。     

粉末置换包覆的热力学及其影响因素

从热力学角度分析了置换包覆粉末的原理,并探讨了原料粉末、镀液浓度、温度、搅拌速度、添加剂等因素对置换包覆的影响.通过热力学计算表明,置换反应速度随镀液浓度的增大和温度的升高而增大.过程为化学反应控制时,搅拌不影响置换包覆速度;过程为扩散控制时,随着温度升高,置换包覆速度增加.镀液pH值过大会发生析氢反应,过小会使金属离子水解降低置换包覆速度.另外在镀液中加入合适的添加剂有利于改善镀层的质量.     

Cu元素含量对Al-Zn-Mg-Cu系合金析出行为的影响

采用热力学模拟手段研究了Al-Zn-Mg-Cu系合金中不同Cu含量对析出相GP区及η'相的析出规律。结果表明,GP区及η'相中含部分Cu元素;在120℃和160℃时效时,随Cu元素含量从1.9%(质量分数,下同)增加到2.5%,GP区含量有所降低分别从2.65%和1.11%降低到2.60%和1.02%,而η'相含量有所增加,分别从6.71%和6.52%增加到7.25%和7.07%。当强化相η'相含量达到6.5%时所用时间随Cu含量的增加而减少,当Cu含量从1.9%增加到2.5%时,120℃和160℃所用时间分别从23 h和5 h缩短到16 h和2.8 h。不同Cu含量下GP区和η'相的鼻尖温度区间分别为150℃和330℃,基本保持不变,临界冷却速率基本保持在16℃/s,说明Cu含量对合金的淬火敏感性影响较小。     

TiN振动和热力学性质的第一性原理研究

基于平面波赝势的第一性原理方法,对TiN的B1(NaCl)和B2(CsCl)以及B3(闪锌矿)复合结构的力学性能以及焓与压力之间的关系进行了研究,并讨论了它们的相对稳定性.通过研究分析可知,TiN在347 GPa左右时会发生从B1到B2的结构相变,在-17.5 GPa左右时会发生从B1到B3的结构相变.由声子频率对压强的依赖关系可知频率和带隙随着压力的增加而增加.另外高温区TiN的热膨胀系数受温度的影响较小.     

含Nb细晶高强IF钢热变形行为的析出热力学

以新型含Nb细晶高强IF钢为研究对象,运用规则溶液亚点阵模型计算了实验钢从均热(1523K)冷却至室温(293K)的各个工艺过程中碳氮化物析出相的平衡体积分数、析出相的组成成分、各组元的平衡质量分数。计算结果表明,从均热到冷却至室温(1523K~293K)的过程中,随着温度的降低,固溶于基体中的Nb、C、N元素的质量分数逐渐减小,析出相平衡体积分数先增大后减小,NbN在析出相中比例逐渐降低,NbC在析出相中比例逐渐增加。至室温(293K)时,Nb和N元素几乎全部析出,碳氮化物不再继续析出。     

钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算

采用横流CO2激光器在TC4合金表面熔覆Ni基合金涂层,对激光熔覆层的微观组织、析出相、各合金元素在γ-Ni和M23C6相中含量变化进行了研究.结果表明,熔覆层可分为三个区:熔覆区、结合区和基体热影响区.熔覆区由γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B相组成,其中,TiB2,TiC和M23C6细小颗粒均匀分布于γ-Ni初晶上,共晶组织由γ-Ni和Ni3B组成.为揭示TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层在3500～500K温度范围的相组成及组织变化规律,利用Thermo-Calc软件及相应Ni基合金数据库对TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层凝固过程中各析出相进行了热力学计算分析,研究了熔覆层中γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B各相相对含量和B,C,Cr,Fe,Ni,Ti元素在γ-Ni和M23C6相中的含量随温度变化关系,为TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层成分设计和工艺优化提供理论依据.     

TiN粉体的氧化行为

本文研究了TiN粉体在空气气氛下的氧化行为。物相分析结果表明,TiN粉体在600℃时已开始发生显著氧化,氧化5h时产物中TiO_2含量高达58.3wt%;在800℃氧化0.5h时,TiN粉体已完全氧化为TiO_2。基于X射线衍射(XRD)图谱结合参比强度法,进行了等温氧化动力学分析研究。氧化动力学分析表明,在600℃时,TiN粉体氧化在0~2h和2~5h两个阶段内均遵从线性动力学规律,受化学反应控制,但在后期氧化速率显著降低。显微结构观察表明,随着氧化的进行,由于自身的体积膨胀,完整的TiN颗粒逐渐形成裂纹,然后开裂,并最终破碎为TiO_2小颗粒。     

含Cu取向硅钢中第二相粒子析出演变行为研究

使用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察CGO硅钢制备过程中第二相粒子的析出行为及分布状态,统计粒子的平均尺寸、面密度及Zener因子。结果表明:试样中主要存在两种析出物,一种是(Cu,Mn)S复合析出物,尺寸为1μm左右,称为A类析出物,另一种是Cu_2S析出物,尺寸为10~30nm,称为B类析出物,Cu_2S起主要抑制作用。第二相粒子在热轧阶段大量弥散析出,平均粒子尺寸最小,面密度最高,高温退火前的加工阶段,粒子的平均尺寸不断增加,面密度逐渐降低;高温退火过程中,随着析出物体积分数的降低,其抑制能力呈下降趋势,960℃时析出物发生明显的聚集现象,当Zener因子A低于临界值0.19nm~(-1)时,二次再结晶发生,残留的粒子不会产生有效的抑制作用。     

0Cr15Ni5Cu2Ti不锈钢表面TiN膜层制备

0Cr15Ni5Cu2Ti不锈钢基材表面多弧离子镀方法制备TiN硬质涂层.工件表面镀膜处理技术的关键是膜/基结合强度.分析预热温度和工作偏压对膜层的膜/基结合强度、膜层结构及表面硬度的影响,优化制备工艺,满足使用要求.结果显示预热温度和工作偏压对膜/基结合效果影响显著.镀膜处理后,工件表面硬度大于1200HV0.05,膜/基结合力最小临界载荷高于60N.     

镁合金表面AlCl3-NaCl熔盐置换扩渗铝涂层的热力学研究

采用AlCl3-NaCl熔盐置换扩散工艺在AZ91D镁合金表面制备了镁铝金属间化合物涂层,并利用扫描电镜和XRD时镁铝金属间化合物进行表征.结果表明,熔盐自发置换扩散铝涂层在400℃、保温8h的工艺条件下呈现出明显的多层结构特征,从靠近镁合金基体至与熔盐接触的外层依次为δ(Mg)层→Al12Mg17层→Al0.58Mg0.42→Al3Mg2层→α(A1)层.镁合金表面熔盐自发置换扩散制备铝合金层的热力学分析为研究熔盐置换扩散铝合金层的形成原理提供了理论依据.     

残余形变对莫来石短纤维/Al-4.5Cu复合材料及其基体合金时效析出行为的影响

用挤压铸造法制备莫来石(mullite)短纤维/Al-4.5Cu复合材料及其基体合金。用硬度测试(HB)、差示扫描量热仪(DSC)和透射电镜(TEM),研究固溶淬火后残余形变(0 %,12.5 %,25 %,34.4%)和纤维对复合材料及其基体合金时效析出行为的影响。结果表明:形变对Al-4.5Cu合金的时效析出过程具有十分明显的加速作用,随着形变度增加,时效加速作用进一步加强;莫来石短纤维对Al-4.5Cu合金的时效析出过程具有加速作用;纤维和形变同时存在时,复合材料的时效析出过程还会进一步加快。但是,形变或/和纤维抑制了Al-4.5Cu合金中GP区的形成。     

ZIF-67负载Pd/Pd–Cu复合纳米催化剂的制备及其加氢催化性能

1,3-丁二烯选择性加氢是石油化工中有效脱除1,3-丁二烯的方法。选用金属有机骨架ZIF-67作为载体,通过浸渍和H₂还原法控制合成了Pd/ZIF-67和PdCu/ZIF-67复合纳米催化剂。采用XRD、氮气低温物理吸附、TEM、EDS、XPS等方法对Pd/ZIF-67和PdCu/ZIF-67进行了系统的物理化学性质表征,并在石英微型固定床上探索了其在1,3-丁二烯加氢反应中的催化活性、选择性和稳定性。结果表明,Pd/ZIF-67和PdCu/ZIF-67(1∶1)中Pd和Cu分别以Pd²⁺和Cu²⁺存在,Pd纳米粒子和Pd–Cu纳米粒子高度分散在ZIF-67上。由于金属Pd–Cu和载体ZIF-67之间的相互作用以及Pd和Cu双金属间的几何效应,PdCu/ZIF-67(1∶1)的催化活性低于Pd/ZIF-67。Pd/ZIF-67在50℃催化1, 3-丁二烯加氢时,1,3-丁二烯的转化率和总丁烯的选择性分别为99.9%和79.6%。PdCu/ZIF-67(1∶1)在130℃催化反应7 h后1,3-丁二烯的转化率和总丁烯的选择...     

Cu—TiN复合薄膜的微结构与电性能

本文采用ＳＥＭ,ＥＤＡＸ和ＴＥＭ等手段研究了多靶磁控溅射制备的Ｃｕ－ＴｉＮ复合薄膜,并测定了薄膜的电阻率。研究表明,复全薄膜的微结构随ＴｉＮ含量及其片高温发生明显变化,其电阻率在基片温度约为２００℃时取得极不值,约为室温沉积薄膜电位率的１／４。     

Cu合金时效析出的计算模拟研究进展

介绍了Cu合金时效析出的计算模拟研究进展,从纳观、微观、介观、宏观等方面较详细地论述了Cu合金时效析出的计算机模拟方法,归类总结了目前取得的成果,并展望了Cu合金时效析出的未来发展趋势,指出提高计算效率以及计算原子数目,对现有的计算方法加以综合改进,将是模拟进一步发展的方向.     

GH586高温合金析出相的热力学模拟计算

利用热力学计算软件Thermo—Calc与相应的Ni基高温合金数据库，从热力学角度通过计算最小吉布斯自由能，得到GH586合金可能析出的平衡相，并预测化学成分对析出相的影响，分析各相的析出规律，为挖掘合金组织潜力和改善合金使用性能提供理论依据。     

18Cr9Ni3CuNbN奥氏体耐热钢中富Cu相的早期析出行为

应用三维原子探针技术研究了600℃超超临界电站锅炉过热器/再热器用18Cr9Ni3CuNbN奥氏体耐热钢中强化相富Cu相的早期析出行为,并绘制出富Cu相在18Cr-9Ni型奥氏体耐热钢中的C曲线。结果表明:在高温时效过程中富Cu相无论在650℃还是在700℃均能较快地析出,其形成过程都是在短时间内先形成富Cu偏聚区,随着时效时间的延长Cu原子继续扩散到富Cu偏聚区,其它原子如Fe,Cr,Ni等则被排出富Cu偏聚区而扩散到奥氏体基体中,最终形成富Cu相。     

纳米Cu添加剂润滑摩擦表面分析

利用T-11摩擦磨损实验机进行了用纳米铜添加剂润滑的摩擦磨损实验,利用光学显微镜和扫描电镜对摩擦表面进行了形貌分析,利用能谱仪进行了磨痕表面元素分析.结果表明,磨痕表面形成了富含Cu元素的表面膜,静止上试样的磨痕表面比运动的下试样表面形成的薄膜厚,在摩擦表面有原始微损伤(磨削沟槽)的部位边缘有明显的Cu元素沉积,而在沟槽的底部没有Cu元素.分析认为摩擦使得表面金属活化,不断产生新鲜金属表面,有利于润滑剂中的纳米Cu与金属结合形成表面膜.     

吡咯在铁表面的吸附行为及其缓蚀作用

研究了吡咯在硫酸溶液中对铁的缓蚀作用，应用吸附理论及Ｓｅｋｉｎｅ方法处理实验结果发现，吡咯在硫酸溶液中对铁表面产生的吸附为一取代吸附过程，服从Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ吸附等温式，并认为吸附时为平伏式取向，取代水分子数为２，求得吸附ΔＧ，ΔＳ和ΔＨ，讨论了吸附与缓蚀作用之间的关系。     

盐酸溶液中取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂在Q235碳钢表面吸附的热力学和动力学行为

为了全面了解取代吡啶甲酰腙席夫碱在碳钢表面的缓蚀吸附机理,在1mol／L盐酸介质中加入3种水溶性取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂,用Bockirs置换模型研究了缓蚀剂在Q235碳钢表面的吸附热力学规律,得到了吸附热力学参数;用析氢电流衰减曲线法和比色分析法研究了缓蚀剂在Q235碳钢表面吸附的动力学行为。结果表明：3种缓蚀剂的吸附是以化学吸附为主,吸附过程是放热过程,体系温度的升高会对缓蚀剂的吸附起削弱作用;3种缓蚀剂的吸附规律遵从Langmuir吸附模型,其吸附可以自发进行。