真空熔铸法和快速凝固法制备的Cu-15Ni-8Sn-Xsi合金的组织研究

利用金相、扫描电镜及电子能谱微区成分分析等方法对采用真空熔铸法和快速凝固法制备的不含Si及添加不同Si含量(0．3％和1．2％)的Cu-15Ni-8Sn合金的铸态组织形貌及构成进行了研究。结果发现,采用真空熔铸法所制备的合金的铸态组织具有发达的枝晶,且明显地分为3层,添加的Si由于与Ni结合生成Ni3Si相而细化了枝晶。与真空熔铸法相比,采用快速凝固法制备的添加少量Si的合金,其晶粒均匀细小,枝晶基本消除,微区成分更均匀。相对Si含量较少(0．3％)的合金,当Si含量增加到1．2％时,由于Si抑制了Sn在基体中的固溶度,导致合金中Sn的显微偏析有所加剧。     

Fe-Mo-Cr-Ni高温耐磨合金中Si含量对硬度的影响及其机理研究

通过熔炼配制了8种不同Si含量的FeMo25Cr14Ni10合金样品, 利用SEM-EDS(扫描电镜+能谱仪)、硬度计等实验手段, 研究了Si含量对该高温耐磨合金组织及其硬度的影响。结果表明, 合金样品的铸态和退火态组织均为α-Fe(Mo,Cr,Ni)+Laves相。添加Si使合金的铸态组织形貌从针状的魏氏体变为粗大的枝晶组织, 也使退火态合金样品组织形貌发生明显变化, 从球状到枝晶状、短棒状、块状。该系列合金样品表现出很好的热稳定性, 铸态与退火态时的硬度都较高, 最低值也达到了50HRC; 加入Si后, 合金的硬度发生改变, Si含量从0增加到1.0%, 合金硬度下降较快; 当Si含量在2.0％~4.0%范围内变化时, Si含量每增加1.0%, 铸态合金硬度就降低约1HRC。合金经均匀化退火态后, Si含量3.0%的合金硬度升高到54HRC, 这可能是合金在退火过程中生成了少量的硬质相。     

Ru含量对镍基高温合金铸态及热处理后组织的影响

对3种不同Ru元素含量的新型镍基高温合金铸态、热处理态的组织进行观察,研究了Re元素对合金凝固组织的特征及元素偏析行为的影响。结果表明:随着Ru元素含量(质量分数)的增加,合金γ′相的回熔温度及固相线温度(初熔温度)分别升高和降低,而液相线温度无显著变化;铸态合金组织的枝晶偏析明显,其枝晶干和枝晶间γ′相的尺寸及体积分数均呈下降趋势;铸态合金的主要强化元素的偏析,呈先升高后降低的趋势;经标准热处理后,合金中共晶组织消除,Ru元素含量的增加降低了合金的最高固溶处理温度。     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

自由落体条件下Ni-Pb-Si/Ge合金的组织形成规律

采用落管方法研究Ni-30%Pb-5%Ge和Ni-9%Pb-5%Si偏晶合金的快速凝固.Ni-30%Pb-5%Ge合金形成了"偏晶胞+初生相(Pb)"、"偏晶胞+壳核"、"壳核+α-Ni枝晶"和"均匀弥散"四种凝固组织.实验统计和理论计算表明,小直径合金液滴倾向于形成均匀弥散的两相组织.Ni-9%Pb-5%Si合金形成的凝固组织以初生的α-Ni相枝晶为主,枝晶间和枝晶内均有Pb相分布.随合金液滴直径的减小,α-Ni相枝晶向等轴晶转变,Pb相组织在晶界处逐渐富集.α-Ni固溶体中没有Pb原子固溶,溶质Si原子的含量随液滴直径的减小而增加,溶质截留效应显著.     

喷射沉积制备（AgCu28）xSn100—x合金

通过对采用喷射沉积技术和传统的熔铸技术获得的（AgCu28）xSn100-x的密度和微观组织对比，研究沉积工艺参数与沉积坯密度及微观组织的关系。结果表明，当沉积条件适当时，沉积坯的密度可与铸锭密度相当；喷射沉积技术制备的（AgCu28）xSn100-x合金无枝晶偏析，微观组织均匀；铸态样品与沉积样品的相组成不同，沉积样品存在非平衡新相，某些平衡相的结晶被抑制。     

喷射沉积制备(AgCu28)xSn100-x合金

通过对采用喷射沉积技术和传统的熔铸技术获得的(AgCu28)xSn 100-x的密度和微观组织对比,研究沉积工艺参数与沉积坯密度及微观组织的关系.结果表明,当沉积条件适当时,沉积坯的密度可与铸锭密度相当;喷射沉积技术制备的(AgCu28)xSn 100-x合金无枝晶偏析,微观组织均匀;铸态样品与沉积样品的相组成不同,沉积样品存在非平衡新相,某些平衡相的结晶被抑制.     

Sn对正挤压Mg-Al-Sn-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

在275~400 ℃对Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y和Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金正挤压，利用光学金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分析显微组织，并测试了其室温拉伸性能。结果表明，铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和Mg2Sn相组成。Sn含量由2%增加到4%后，Mg2Sn相和离异共晶β-Mg17Al12相体积分数增加，层片状共晶β-Mg17Al12相体积分数减少。挤压温度相同时，Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金挤压试样力学性能均优于Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y合金，275 ℃挤压试样抗拉和屈服强度最高，分别为329.9和254.4 MPa。两种合金的室温拉伸断裂方式均为准解理断裂。Sn的添加可有效促进挤压过程中动态再结晶的形核，并抑制再结晶晶粒长大，从而同时提高挤压态合金的强度和塑性。     

微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机,研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织由α-Al枝晶和晶间非平衡共晶相组成,经均匀化处理和挤压后,共晶相弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的抗拉强度逐渐升高,伸长率先增后减.当Cu质量分数为0.4%时,伸长率达到最大值.当Cu含量为0.6%时,合金挤压板材的抗拉强度为439.4MPa,伸长率为15.9%,与未添加Cu元素的Al-Zn-Mg合金挤压材相比,其抗拉强度和伸长率分别提高了13.5%和9.7%.     

Ni3Al对CoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响研究

设计了CoCrFeNi(Ni3Al)x（x=0.5，0.75，1,1.25）系列高熵合金，研究了合金的组织与性能，发现四种合金铸态时均为单相FCC固溶体。其中，铸态CoCrFeNi(Ni3Al)1.25具有最好的综合性能，屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为420 MPa、867 MPa、21%。铸态合金经780℃、4h时效处理后，枝晶间析出大量40~50 nm的L12相，时效后，CoCrFeNi(Ni3Al)1合金时效后具有最好的综合性能，屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为510 MPa、828 MPa、22%。研究表明Ni3Al的添加在适当范围内能够有效提高材料的强度，铸态时主要的强化方式是固溶强化，时效态主要是起析出强化作用。     

废旧电路板中有价金属回收试验研究

提出了一种以FeO-SiO₂-Al₂O₃-CaO渣体系为基础的废旧电路板还原熔炼工艺,从减少渣中金属损失及控制性能角度,对渣成分及结构进行调控,研究了熔剂添加量、熔炼时间、熔炼温度、炉渣组成成分对金属回收率的影响。结果表明,在熔剂添加量为原料质量30%、熔炼温度1 450 ℃、熔炼时间75 min、FeO/SiO₂比为1、渣中CaO含量8%条件下,废旧电路板中Cu、Sn回收率分别为91.98%、86.30%,贵金属Au、Ag、Pt在合金相中含量分别可达67.41 g/t、1 020.74 g/t、54.75 g/t。以该渣系为基础还原熔炼废旧电路板的工艺是可行的。     

大洋多金属结核非焦还原熔炼研究

以中国五矿东太平洋多金属结核勘探合同区取样所得结核矿为原料,采用非焦还原熔炼工艺回收其中Co、Ni、Cu、Fe、Mn金属,研究了还原剂种类及用量、造渣剂用量、熔炼温度和熔炼时间对金属回收率的影响。结果表明:在还原剂无烟煤粉用量8%、造渣剂硅石粉用量1%、熔炼温度1 250 ℃、熔炼时间1.0 h条件下非焦还原熔炼大洋多金属结核矿,Co、Ni、Cu、Fe进入合金中,回收率分别为97.32%、98.62%、98.47%、95.90%; Mn进入渣中,回收率为99.08%。     

广西贺县铁屎岭遗址宋代锡铅及含锡铁钱冶炼技术初步研究

广西贺县铁屎岭遗址是宋代集炼铅、炼锡、铸铁为一体的大型钱监遗址，初步研究发现平均含锡３．５％的玻璃态炉渣和平均含铅２．２％的非玻璃态炉以及成分波动较大的黄渣，表明该遗址使用原生硫化矿石炼铅，使用了两步流程炼锡。遗址上还发现高中代三种含锡重量的“政和通宝”铁钱。根据献可知其为北宋后期有名的“夹锡钱”，其铸造初衷是利用锡对钢的脆化作用来防止敌国用宋朝铁钱炼钢锻造兵器，从遗址上未发现炼铁炉渣，玻璃态炉     

Ni-Ta-Hf三元系等温截面的研究

应用三元扩散偶技术测定Ni-Ta-Hf三元系1423K的等温截面，用电子探针微区成分分析方法对Ni-Ta-Hf三元扩散偶进行相区成分分析，测得Ni-Ta-Hf三元系1423K时形成13个二元中间化合物（ni5Hf,Ni7Hf2,Ni3Hf,Ni7Hf3,Ni10Hf7,Ni11Hf9,NiHf,NiHf2,Ni8Ta,Ni3Ta,Ni2Ta,NiTa及NT2),在扩散偶中未发现三元中间化合物。Ni-Ta-Hf三元系1423K存在11个三相区。并与外推计算的等温截面吻合的很好，由此确定了Ni-Ta-Hf三元系1423K时的相平衡关系。     

添加元素对铝基牺牲阳极的影响

用电化学测试系统和XJP-6A金相显微镜、扫描电镜和能谱分析，研究添加元素RE．Cd，Sn，Mg等在Al-Zn-In系铝基牺牲阳极溶解过程中的作用以及合金微观组织结构对牺牲阳极性能的影响。研究结果表明，Al-Zn-In系牺牲阳极在人造海水中电化学性能良好。镁对舍RE铝基牺牲阳极性能有较大改善。随RE含最增加，铝台金晶粒变小，偏析相数量先增加后减少。偏析相主要为晶界析出物和弥散相。RE含量不同时，晶界析出物量不同，细化阳极晶粒最佳RE含量为0．5％．0．3％RE时阳极偏析相数量最多。     

基于共存理论的废线路板火法熔炼渣-铜平衡研究

基于炉渣结构离子分子共存理论,结合高温熔炼实验,研究了废线路板熔炼过程中铜、锡及铅在渣-铜平衡中的分配规律。以石灰为添加剂的废线路板混合料火法熔炼,其熔渣为CaO-SiO₂-Al₂O₃-FeO四元渣系。结果表明,使用熔渣结构离子分子共存理论,能较好表征该渣系组元的活度; 渣中FeO活度随着CaO含量增加先减小后增大,随着FeO含量增加而增大。渣中铜、锡及铅含量与渣中FeO活度成正比; 渣中铜、锡及铅含量随着碱度增加先降低后增加,随着FeO含量增加而增加。通过控制熔渣碱度(CaO/SiO₂)0.6~1.2、FeO含量15%~24%,可有效提高熔炼效果,使渣中铜含量低于0.7%、锡含量低于0.2%、铅含量低于0.2%。     

高镍铜精矿喷吹熔炼工艺技术研究

含镍铜精矿的铜镍分离是冶炼过程的关键技术，特别是对高镍铜精矿如何经济有效地进行铜镍分离是当前铜镍冶炼迫切需要解决的问题。本文根据铜镍硫化物和氧化物的氧化还原热力学进行火法选择性还原达到铜、镍分离目的。对磨浮高镍铜精矿和浸出高镍铜渣进行了冶炼新工艺研究，提出喷吹熔炼概念。采用喷嘴技术，使物料在空间进行氧化反应，在熔池中进行选择性还原，炼出的金属铜达到粗铜标准。     

含铜和锡铁液渣化过程中富FeO熔渣的EPMA观察

在感应炉熔炼条件下,研究含铜、锡等元素的铁溶液的渣化过程,并对熔渣进行EPMA观察。结果表明,向熔池中 吹氧氧化铁的同时,有部分铜、锡等元素被氧化,由于金属渣间反应进行的不充分而使金属滞留于熔渣中。富FeO熔渣与铁溶液 的分离不好也是造成熔渣中铜、锡含量偏高的原因之一。在电子探针显微分析中观察到铜、锡等元素在熔渣中的偏析现象。