不同碳含量的镁碳砖抗渣侵蚀性能研究

用感应炉浸渍试验法研究低碳镁碳砖和普通镁碳砖对攀枝花钢铁（集团）公司钢包渣的抗侵蚀能力。采用SEM和EDS分析方法研究侵蚀后试样的显微结构及化学组成的变化。结果表明,普通镬碳砖脱碳层厚度是低碳镁碳砖脱碳层厚度的2．4倍,碳氧化后其组织结构疏松,并且生成大量低熔点CMS和CaSiO3。这些低熔点化合物形成连续相渗透于MgO颗粒周围,分解镁砂,使骨料破坏,加速MgO—C砖的损毁。而低碳镁碳砖碳氧化后形成微细化气孔,此微孔中生成的高熔点化合物MA容易过饱和而沉淀,因此增加了固-固直接结合程度,使脱碳层的组织结构较为致密,提高了材料的抗渣侵蚀性能。     

镁碳砖发展及生产工艺改进的研究

镁碳砖是广泛使用的耐火材料,上世纪70年代始在结合剂、低碳化、抗氧化剂及新型添加剂等方面都进行了深入研究。目前,生产中仍存在易层裂、韧性差等问题。调整镁碳砖配合料颗粒级配、控制混合料湿度与优化压制过程等措施可以提高生产质量。     

TiO2含量对Al2O3-C质耐火材料性能的影响

碳复合耐火材料是现今耐火材料的发展方向之一,因为引入石墨,使材料具有较高的强度和良好的抗渣侵蚀性能,但碳本身在高温下易被氧化,这一特点限制了其使用寿命的进一步提高。以不同粒度的刚玉和石墨为骨料,以金属Si粉、Al粉和SiC微粉为抗氧化剂,以酚醛树脂为结合剂,研究不同含量的TiO2对Al2O3-C质耐火材料性能的影响。结果表明,随着TiO2含量的增加,Al2O3-C质耐火材料的耐压强度提高,其显气孔率和体积密度的变化不大;一定含量的TiO2有助于提高Al2O3-C质耐火材料的高温强度和抗氧化性能。     

添加锰粉对铝碳耐火材料抗氧化性的影响

石墨和结合碳的氧化是铝碳耐火材料在使用中损坏的重要原因之一.研究了锰粉在铝碳耐火材料中的行为以及作为抗氧化剂的作用,并与仅添加Si或Al试样的性能相比,添加Mn试样的抗氧化性明显增大,且Mn的含量为3%左右,复合添加Si和Mn试样的抗氧化性均有大大提高.在高温下Mn在含碳材料中能促进易被氧化的石墨边棱活性炭、结合剂残碳形成难被氧化的C-C键结构,使含锰试样抗氧化大大提高,另外在高温下形成的硅酸锰熔体作为一道屏障也起到了延缓或阻止碳氧化的作用.     

添加剂在镁碳砖生产中的应用

本文介绍几种主要添加剂在镁碳砖中的应用情况。添加物能显著提高ＭｇＯ－Ｃ砖的抗氧化性能，添加物类型不同，其作用与效果亦不相同，在生产中应视具体条件来选用添加物。     

添加锰粉对铝碳耐火材料抗侵蚀性的影响

石墨和结合碳的氧化是铝碳耐火材料在使用中损坏的重要原因之一．研究了锰粉在铝碳耐火材料中抗渣蚀性的作用，与仅添加Si或Al的试样相比，添加Mn的试样抗侵蚀性较低，复合添加Si和Mn的试样的抗侵蚀性均有提高．     

镁质含碳耐火材料回收再利用研究

以用后镁质含碳耐火材料为原料,以X-Ray衍射、扫描电镜、化学分析为手段,分析用后镁质含碳耐火材料物料的组成及结构特点,研究用后镁质含碳耐火材料作为再生镁碳砖原料的处理工艺,对处理的用后镁质含碳耐火材料回收料的引入形式和数量、生产工艺条件等方面对再生镁碳砖性能的影响因素进行分析,研究发现:经处理后的各粒度级别的再生物料中,1 mm的再生物料的真颗粒量大于90%,碳化铝的主要存在于1 mm的再生物料中,需进行水化处理;再生料以1 mm颗粒形式引入对试样性能影响较小,再生料以1 mm形式引入对试样性能影响较大;半工业化实验中,再生料引入量达到80%以上,试样各项性能恶化严重。     

B4C/TiO2/Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3；同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.     

LF炉衬材质对超低硫钢精炼的影响

使用含碳铝镁尖晶石砖、镁碳砖以及电熔氧化镁材质的坩埚进行了超低硫钢精炼试验,探讨了不同耐火材料对LF精炼超低硫钢的影响.结果表明：使用含碳铝镁尖晶石砖的脱硫率最高,有利于深脱硫,使用镁碳砖的效果次之,使用氧化镁坩埚最差.但炉衬使用含碳铝镁尖晶石砖或镁碳砖,将导致钢液增碳,不利于低碳钢生产,在LF精炼超低碳钢时,钢包衬材质应该考虑使用无碳耐火材料.     

SiC_w在Al_2O_3-C复合耐火材料中原位生长的实验研究

通过引入金属Si和活性C对SiC晶须在Al2O3－C复合耐火材料中的原位生长进行了实验研究．利用SEM结合电子探针（EMA）研究了SiCw在Al2O3－C复合耐火材料中的原位生长机理，提出LS生长机理．讨论了SiCw在Al2O3－C复合耐火材料中的原位生长的热力学条件和晶须生长的动力学控制环节．     

Cr-Si-Al复合涂层的结构与耐蚀耐热性研究

应用Ｐ－Ｃ法对中碳钢进行Ｃｒ－Ｓｉ－Ａｌ复合涂覆,用光学显微镜观察了涂层的形貌。用电子 探针及扫描电镜测定了涂层的表面成分及Ｃｒ,Ｓｉ,Ａｌ在涂层中的分布,用Ｘ射线衍射测定了涂层的结构。将经涂覆后的试样进行盐水腐蚀和高温氧化试验,结果表明,其耐蚀和抗氧化性大幅度提高。     

P-C法涂覆中碳结构钢的表面耐蚀性

应用Ｐ－Ｃ法对中碳结构钢进行Ｃｒ－Ｓｉ－Ａｌ复合涂覆,用电子探针及扫描电镜测定了涂层的表面成分及Ｃｒ,Ｓｉ,Ａｌ在涂层中的分布,用Ｘ射线衍测定了涂层中的相结构,将涂覆后的试样在酸、碱、盐溶液中进行腐蚀试验,结果表明,中碳结构钢经Ｐ－Ｃ法复合涂履后,表面优良的抗多种介质腐蚀的能力。     

铝、硅对碳化硼陶瓷性能的影响

研究了含有铝、硅的碳化硼陶瓷无压烧结致密化过程和力学性能，添加铝、硅均能促进烧结过程，当铝、硅的质量分数分别为3％和7％时，可达到最大的密度，烧结制品的性能与所添加的铝、硅质量分数关系密切，当添加剂质量分数过高时，会导致性能下降。     

In-situ formation of spinel fibers in MgO-C refractory matrixes

In-situ magnesia-rich spinel fiber was formed resulting from the addition of ferrocene into MgO-C refractory matrixes. The formation of in-situ spinel fiber was detected to start at 1300 °C. The amount, diameter and length of the fibers increased with rising temperature. Ferrocene may have catalytic effects on the growth of the fibers in two aspects. First, the reaction between MgO and C and the decomposition of Al₄C₃ may be catalyzed at high temperature. Suitable concentration gaseous phase is then created for vapor-vapor reaction which could result in the in-situ formation of fibers. Second, Fe nanoparticle produced from ferrocene can act as catalytic droplets and catalyze the growth of the fibers. The fibers are formed via the vapor-liquid-solid and vapor-solid mechanisms. In terms of chemical thermodynamics, the partial pressure of CO and Mg(g) are found to play an important role in the in-situ fibers formation. Different concentration of vapors affects the size, amount and composition of the fibers at different temperatures. The mechanical properties of MgO-C brick was found to be improved by ferrocene addition.     

镁铝尖晶石的铝铬渣与用后镁碳砖低温合成

用铝铬渣和转炉用后镁碳砖细粉为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl_2O_4材料。用X射线衍射、扫描电镜及XPert plus软件对材料中主晶相进行表征。结果表明：当烧成温度为1 400℃,镁碳砖与铝铬渣摩尔比为5：1时,生成的镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面体形貌。镁铝尖晶石质量百分数达到92%。     

Influence of potential on structure and properties of microarc oxidation coating on Mg alloy

In order to obtain optimizing microarc oxidation coating on Mg alloy from a friendly-enviormental electrolyte free of Cr6 and PO43-, constant potential regime was applied to produce it. The influence of potential on the morphology, composition, structure and other properties, such as microhardness and corrosion resistance were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscope (EDS), X-ray diffraction (XRD), hardness tester and electrochemical method. The results clearly show that oxidation potential plays an important role in the formation of coating's structure and properties. The microarc oxidation coating is smooth and white, which consists of two layers. The external layer is loose and porous and enriched in Al and Si. Moreover, its content of Al and Si increases with the increasing operated potential. While the inner layer is compact and the content of Al and Si are lower than that of the external layer. The coating is composed of several phases and the major phases are MgA12O4 and MgO, and the minor phases are Al2O3 and SiO2 when the potential is higher. The microhardness of coating is obtained the maximum at the potential of 45 V, so does the corrosion resistance.     

Phase Evolution and Oxidation Resistance of YSZ/(Ni,Al) Composite Coatings in CH<Subscript>4</Subscript> Atmosphere

YSZ/(Ni, Al) composite coatings with different Ni:Al mole ratios were deposited on superalloy Inconel 600 by electrophoretic deposition (EPD) technique, followed by sintering in CH₄ atmosphere at 1 100 °C for 2 h and isothermally oxidation at 1000 °C for 50 h. After sintering at 1100 °C for 2 h in CH₄ atmosphere, besides ZrC and t-ZrO₂ phases, the phase constitutes of Ni:Al mole ratios with 1:3, 1:2, and 1:1 were (Zr, Al)C, AlNi₃ and Ni phases, respectively. A remarkable difference in the oxidation behaviors of YSZ/(Ni, Al) composite coatings with different Ni:Al mole ratios was observed. For YSZ(Ni:Al=1:3) coated sample, oxidation at 1000 °C causes decomposition of the (Zr,Al)C solid solution to metallic Al, and then most of the Al is oxidized to Al₂O₃. For the YSZ(Ni:Al=1:2) coated sample, oxidation at 1000 °C mainly causes decomposition of the AlNi₃ phase. For YSZ(Ni:Al=1:1) coated sample, after oxidation at 1000 °C, most of the Ni is oxidized to NiO phase, and tolerated 50 h of oxidation and finally cracked and spalled from the specimen. YSZ(Ni:Al=1:3) and YSZ(Ni:Al=1:2) coated samples show superior oxidation resistance than that of YSZ coating. The different oxidation resistance mechanisms of YSZ/(Ni, Al) composite coatings sintered in CH₄ atmosphere were discussed.     

金属氮化物硬质膜层“合金化”的研究进展

通过展示近年来国内外金属氮化物膜层的研究结果，探究了膜层晶体结构、微观组织的变化规律和提高性能的途径；列举了大量文献进行分析.结果表明：添加C或B元素，可形成“替位式”的金属氮碳化物或氮硼化物膜层，具有明显的固溶强化效应；大部分氮硼化物膜层，都可生成细小的金属硼化物，对性能的提高非常有力；加入Si可以细化晶粒，提高膜层的韧性和耐磨性.在TiN和CrN膜层中加入金属合金化元素(如Al、Zr等)，除具有明显的固溶强化效应外，还能显著提高膜层的高温氧化阻力和腐蚀阻力，提高膜层的耐磨性.沉积膜层的显微组织结构，可以通过调整“合金化”元素的比率来改变，并由此可以对膜层性能进行调制.通过“合金化”，金属氮化物膜层的晶体结构、微观组织都可以调制，综合性能显著改善和提高.