Q345E钢Φ800 mm铸坯表面网状裂纹的分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了Q345E钢Φ800 mm铸坯(/%:0.15C,0.27Si,1.37Mn,0.009P,0.001S,0.03Nb,0.04V,0.030A1,0.008 ON)表面网状裂纹,得出结晶器壁和凝固坯壳之间保护渣膜厚度不均匀,使坯壳局部受挤压,产生凹坑,冷却速度降低,产生热应力裂纹。通过将保护渣碱度(CaO)/(SiO_2)从1.03提高到1.15,熔点从1 235℃降至1 210℃,1 300℃粘度从0.87 Pa·s提高到1.10 Pa·s,使Φ800 mm连铸坯表面凹坑和网状裂纹的发生率从原60.5%降至0.5%以下。     

15CrMoG矩形坯保护渣优化实践

针对15CrMoG矩形坯出现的凹陷与纵向裂纹,设计了保护渣熔化温度、碱度、粘度等技术参数。将保护渣碱度由0.85调整到1.15,熔点由1 132℃调整到1 200℃,粘度由0.67 Pa·s调整到1.4 Pa·s,提高保护渣的析晶率,增大固态渣膜厚度,提高热阻,均匀稳定了传热;同时将保护渣熔速由70 s优化到32 s,控制振动参数,提高非正弦振动偏斜率,增大保护渣消耗量,改善润滑。通过保护渣理化指标和振动参数的优化,消除了铸坯表面凹陷与纵向裂纹。不良铸坯的精整处理比例大幅降低,减少了铸坯修磨工作量,提高了金属收得率。     

Q345E钢0800 mm铸坯表面网状裂纹的分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了Q345E钢Φ800 mm铸坯（/%:0.15C,0.27Si,1.37Mn,0.009P,0.001S,0.03Nb,0.04V,0.030A1,0.008 ON）表面网状裂纹,得出结晶器壁和凝固坯壳之间保护渣膜厚度不均匀,使坯壳局部受挤压,产生凹坑,冷却速度降低,产生热应力裂纹。通过将保护渣碱度（CaO）/（SiO₂）从1.03提高到1.15,熔点从1 235℃降至1 210℃,1 300℃粘度从0.87 Pa·s提高到1.10 Pa·s,使Φ800 mm连铸坯表面凹坑和网状裂纹的发生率从原60.5%降至0.5%以下。     

粉体表面改性对氧化锆光固化成形的影响

分别采用甲基丙烯酸(MAA),3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)和硬脂酸(SA)作为改性剂对ZrO_2粉体进行表面改性,然后制成光固化浆料,通过红外光谱,结合粒度分析、沉降实验和流变测试等手段,研究改性剂对粉体粒度分布以及浆料的稳定性与粘度的影响和作用机制。结果表明,改性剂以化学吸附的方式存在于ZrO_2粉体表面,可有效减少粉体团聚。对ZrO_2粉体进行表面改性,可提高光固化浆料的稳定性,并降低浆料粘度。添加0.5%MAA(质量分数)的改性效果最好,在剪切速率为1 s~(-1)下的浆料粘度由156.2 Pa·s降为47.1 Pa·s。固相含量(质量分数)为75%的ZrO_2浆料经过光固化成形和1 500℃烧结3 h后,得到密度为6.02 g/cm~3,硬度(HV_(10))为1 290的ZrO_2陶瓷。     

导电银浆低温固化薄膜的制备与导电性能

用银粉作为导电填料,与F型环氧树脂、稀释剂、固化剂等配制成树脂基导电银浆,将导电银浆印刷在载玻片上,在一定温度下固化后得到导电银浆固化膜。通过对薄膜体积电阻率进行测定,以及SEM观察和傅里叶变换红外光谱分析,研究稀释剂种类、稀释剂含量、固化温度和固化时间等因素对导电银浆固化薄膜结构与电阻率的影响。结果表明:松油醇对导电银浆稀释效果好,得到附着力和硬度均较高的固化膜,松油醇含量(质量分数)为8%时,薄膜的体积电阻率达到3.9×10~(-5)?·cm;提高固化温度可降低薄膜的体积电阻率,但温度超过130℃时,电阻率降低不明显;延长固化时间可提高银浆薄膜的导电性能,但当时间达到40 min后,电阻率基本不再随时间延长而发生变化。     

正面银浆银粉特性和烧结工艺对太阳能电池性能的影响

本文研究了不同特性的正面银浆银粉和太阳能电池烧结工艺对厚膜电极成膜以及电池光电性能的影响.实验选用了6种不同特性的银粉以及6个峰值烧结温度,探讨太阳能电池正面银浆的印刷、烧结行为,结果发现银粉的分散性对银浆的印刷性能有很大的影响,分散性良好的银粉配制的浆料适合丝网印刷；表面光滑的球形银粉制得的银浆烧结厚膜较致密,同时厚膜电极与基材的附着力最大,厚膜附着力为4.2N,且烧结厚膜导电性最好,电阻率为0.15 mΩ·cm;此外,随着峰值烧结温度的升高,烧结厚膜更致密,在烧结温度为870℃时,电池光电转化效率达到最高值17.842％.     

超细Cu粉在导电浆料中的烧结性能研究

为了得到Cu导电浆料所需的纳米金属粉,通过直流电弧等离子法制备纳米Cu粉,利用X射线衍射(XRD)、FESEM等测试手段对Cu粉的晶体结构、形貌进行表征。以丙烯酸树脂、乙基纤维素和松油醇为有机载体,采用超细Cu粉(质量分数70%)为导电相配制了导电浆料,研究了不同烧结温度(450~600℃)及烧结时间(15~60 min)下Cu导电浆料的导电特性及形貌变化。结果表明,烧结工艺对导电膜层的导电性能影响较大,随着烧结温度的升高和保温时间的延长,浆料层的导电能力增强,方阻逐渐减小;600℃烧结60min时,浆料方阻最小,可达到14.8 mΩ/□。     

水基流延法制备固体氧化物燃料电池工艺的研究

采用粘度测试仪对不同浆料配比影响浆料的流动性进行了研究。结果表明,当溶剂含量在30%~35%时,浆料比较均匀,沉积现象不明显,流延后的浆料厚度比较好控制,并且表面均匀完整;分散剂的含量为1%时,浆料具有较好的流变学性能;当分散剂在p H为8的环境中,达到较好的分散性能,同时浆料的沉降现象不明显;浆料的粘性在混磨24小时左右趋于缓和;当R值(增塑剂与粘结剂质量比)为1时具有较好的流变学性能。从而确定水机流延配方及球磨环境和球磨时间。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36s调整到49s,二冷比水量由0.30L/kg降到0.25L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。     

金属薄膜的流延工艺研究

流延成形方法应用于金属薄膜的生产中,由于金属粉末自身比重大以及流延工艺的制备过程复杂,金属薄膜易变形开裂。实验研究了金属流延浆料中各添加剂含量对金属薄膜成形过程和烧结后性能的影响。结果表明：粘结剂含量与粘度对金属薄膜性能起决定性影响,加入10%含量的造孔剂,有效控制了颗粒团聚现象,膜层孔径分布集中,气体透过率提升。实验验证了固含量对流延坯片均匀性的影响;固含量过低,易造成膜层表面开裂,厚度不均匀,烧结后大孔缺陷多,强度差;而固含量过高,会导致膜层气体透过率下降,同时,膜层的柔韧性也会降低。造孔剂可以显著改善膜层表面团聚现象,提高颗粒之间的结合力。     

时间对2024铝合金表面铬酸盐转化膜耐蚀性的影响

应用交流阻抗技术(EIS)研究了不同时间对2024-吕合金表面铬酸盐转化膜抗腐蚀性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)与能量散射能谱(EDS)分析膜表面形貌与成分.结果表明,EIS显示当电位随时间达到一个稳定状态时,即成膜时间达到8 000 s时形成膜的膜层最为均匀致密且最终膜的稳定阻抗值最大,达到7.5×105Ω·cm2;SEM显示在该溶液中试样表面所形成的转化膜没有裂纹,并且成膜时间达到8 000 s时最为均匀致密、耐蚀性能最佳.     

BaO 和 Li2O 对 CaO 基脱硫精炼渣熔点和粘度的影响

以CaO(bal)-SiO₂(22.4%)-Al₂O₂(11.6%)-CaF₂(10%)精炼渣作为基础渣系,用BaO、Li₂O替代其中等量的CaO含量,固定(CaO+RxO)/SiO₂=2.5(RxO代表BaO或者Li₂O),对该脱硫精炼渣系的熔点和粘度进行了研究。结果显示在传统的CaO基熔渣中加入BaO、Li₂O可以降低渣系的熔点和粘度,有效地改善了渣钢反应的动力学条件。当(BaO,Li₂O)=15%时,熔渣的熔点分别为1267℃和1185℃,远低于不加添加剂时的熔点1326℃,当温度为1475℃时,熔渣粘度分别为0.98Pa·s和0.51Pa·s,远小于不加添加剂时的粘度1.79Pa·s,使渣系具有良好的流动性和熔化性能。     

Q420B铁塔角钢裂纹的成因分析和工艺优化

Q420B铁塔角钢（/%:0.12~0.17C,0.15~0.35Si,1.25~1.60Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.06~0.09V）的生产流程为60 t转炉-LF-220 mm×290 mnm坯连铸-型钢轧制。铁塔角钢成品酸洗后发现部分批次出现裂纹和表面夹杂,分析表明,裂纹深度达1 mm,有夹杂物和氧化、脱碳现象。通过保护渣碱度从0.97降至0.79,粘度由0.236 Pa·s提高至0.450 Pa·s,连铸坯矫直温度从900℃提高至1 000℃,二冷比水量从0.9 L/kg降至0.7L/kg等工艺措施,铸坯的合格率由93%提高到97%,并有效地避免了角钢裂纹的形成。     

减少A36含硼钢板坯角部横裂纹的工艺实践

A36含硼钢(/%:0.16～0.20C、0.10～0.25Si、0.20～0.40Mn、≤0.030P、≤0.015S、0.010～0.030Al、0.015～0.025Ti、0.001 0～0.001 8B)1 550 mm×230 mm板坯的生产流程为铁水预处理-210 t BOF-钢包吹氩-LF-连铸工艺。通过控制[C]≥0.16%,结晶器保护渣碱度由1.23提高到1.27,粘度由0.165 Pa·s降至0.123 Pa·s,在拉速1.0 m/min时负滑动时间由0.22 s降至0.15 s,降低结晶器和矫直段铸坯边部的冷却水量,控制铸机对弧精度和辊缝精度,铸坯表面未发现明显的横裂纹,铸坯的修磨量由0.18%降至0.03%。     

CaO-B2O3对钢包精炼渣的调质处理

为减少钢包合金化精炼浸溃罩粘渣,以质量比1:1配制的CaO-B2O3作调质剂对钢包顶渣调质,研究调质剂对渣熔化温度,粘度及脱硫能力的影响.半球法熔化温度测定结果表明,调质剂的助熔效果明显,当其加入量为10%时,渣熔化温度从调质前的1 439 ℃降至1 320 ℃.旋转柱体法粘度测试结果表明,调质剂能有效降低精炼处理后钢包顶渣的粘度.在1 500 ℃时,未调质的钢包顶渣粘度约为6.5 Pa·s,调质后渣的粘度低于2.0 Pa·s.调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫含量进一步降低.     

铝合金环境友好型Ti-Zr系转化膜耐蚀性研究

采用环境友好型Ti-Zr系处理液与传统铬酸盐处理液分别在30s、60s、90s、180s、240s、300s成膜时间下对铝合金试样进行成膜处理,通过对成膜厚度、平均膜重、抗重铬酸点滴测试,结果表明：两种转化膜成膜都较为均匀,钛锆系转化膜只能30s～180s范围内持续钝化,超过180s后钛锆系转化膜出现膜层疏松的自溶解过程,铬酸盐处理液能够使铝合金试样在30s～300s范围持续钝化成膜。通过光学显微镜及SEM对成膜样品微观形貌进一步分析,结果表明：铬酸盐转化膜较钛锆系转化膜更加致密,膜层更加稳定,耐蚀性较强,Ti-Zr系处理液配方需进一步优化改进。     

11 t铸锭帽口绝热板和保护渣对H13钢成坯率的影响

针对钢厂热作模具钢H13成坯率低的冶金质量问题,对影响成坯率的相关质量进行了统计分析,得出因帽口保温性能差所造成的疏松缺陷占不合格钢锭总量的58%~76%。通过将SiO₂绝热板的体积密度和导热率分别由1.65 g/cm³和0.317 W/(m·K)降至0.87 g/cm³和0.21 W/(m·K),优化低碳复合保护渣的组成,使其熔点和粘度分别由原来的1258℃和1.8 Pa·s降至1147℃和0.9 Pa·s,使钢锭平均成坯率由原来的75%提高至80%。     

3D打印锂离子电池正极的制备及性能

采用挤出式3D打印技术制备锂离子电池电极,选取三元镍钴锰酸锂（LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂）作为正极活性材料,以去离子水、羟乙基纤维素和其他添加剂为溶剂来制备性能稳定且适合3D打印技术的锂离子电池正极墨水,利用流变仪、X射线衍射仪、电池测试仪、ANSYS模拟等探究了增稠剂种类和含量、墨水黏度、打印工艺等对墨水流变性质和可打印性能的影响。结果表明:选取羟乙基纤维素/羟丙基纤维素质量比为1∶1混合且质量分数为3%时,所制备的墨水黏度为20.26 Pa·s,此时墨水具有较好的流变性,打印过程出墨均匀,打印电极光滑平整,满足后期墨水的可打印性要求,经模拟分析,墨水黏度对墨水流动性影响明显;电极材料经超声分散、打印、烧结等过程后未造成原有晶体结构的改变;电极首次充放电容量分别为226.5和119.4 mA·h·g?1,经过20次循环后,电池充放电容量的变化率减小并趋于稳定,3D打印电极表现出良好的循环稳定性。      

细菌纤维素/纳米金复合薄膜原位可控制备及催化性能研究

以发酵合成的细菌纤维素膜为模板,原位反应制备细菌纤维素/纳米金复合薄膜材料,实现纳米金的可控合成以及复合薄膜的大尺寸制备。研究了氯金酸用量和原位反应时间对细菌纤维素/纳米金复合薄膜形貌的影响;并将其用于催化降解对硝基苯酚,研究不同催化剂用量、还原剂用量以及环境温度对对硝基苯酚还原的影响。结果表明,加入1mL质量浓度1%氯金酸,原位反应2min时制备的复合薄膜中纳米金的尺寸大小均匀,密度适中;其用量为1.4g,硼氢化钠0.24mol/L,在温度为60℃的条件下催化效率最高。