热处理工艺对纳米γ-Al2O3粉体的尺寸和形貌的影响

以异丙醇铝为原料采用溶胶凝胶技术制备水合氧化铝前驱体,经热处理制得纳米氧化铝粉体.采用正交实验设计研究了热处理工艺条件对纳米氧化铝粉体的尺寸和形貌的影响规律.结果表明,热处理工艺参数对Al2O3粒子颗粒特性的影响由强到弱的次序为:煅烧温度、水合氧化铝在300℃分解温度点的保温时间、在煅烧温度点的保温时间;通过控制其热处理工艺参数,可获得一定尺寸范围的大小均匀,分散性好的球形γ-Al2O3粉体;制备尺寸为8 nm的球形γ-Al2O3粉体的最佳的热处理工艺参数为:煅烧温度900℃,在煅烧温度点保温4 h,在300℃温度点不保温.     

硅钙渣脱碱工艺优化试验研究

为了降低硅钙渣中的碱含量,本文通过以石灰乳和电石渣作为脱碱剂在常压条件下进行硅钙渣脱碱工艺的对比试验,研究了反应温度、反应时间、脱碱剂添加量、液固比、液相成分变化等条件对硅钙渣脱碱效果的影响,确定了最佳脱碱工艺条件为:反应温度90~95℃、反应时间40min~1.5h、脱碱剂添加量6%~10%、液固比3.0~4.0,在上述条件下脱碱硅钙渣中氧化钠含量在0.5%~1.0%之间,符合作为生产硅酸盐水泥熟料与混合材的要求;电石渣可作为脱碱剂用于硅钙渣脱碱,但在同等条件下石灰乳脱碱效果优于电石渣脱碱效果。     

以脱铝赤泥-脱铝粉煤灰为原料制备硬硅钙石

以脱铝赤泥和脱铝粉煤灰为原料,采用水热法制备硬硅钙石,考察原料配比、液固比及反应时间对硬硅钙石生成及形貌的影响。结果表明:在220℃、钙硅比为1.0时,脱铝粉煤灰掺入量的增加、液固比的提高和反应时间的延长均促进了硬硅钙石的生成。最佳反应条件为:脱铝粉煤灰加入量大于总质量40%、液固比35 m L/g、反应时间9 h。在该条件下获得了由直径为25~50 nm,长径比大于20的硬硅钙石单晶晶须缠绕而成的球形粒子。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和背散射电子图像(BSE)分析晶须生长、成球机理及粒子内部结构,证实了球形粒子的中空结构可能与反应初期形成的前驱体包裹晶态Si O2有关。     

Mg(NO3)2·6H2O为原料经均匀沉淀-热处理工艺制备的纳米MgO粉体

以Mg(NO3)2·6H2O与CO(NH2)2为原料经均匀沉淀法制备了纳米MgO粉体.采用差热-热重分析(TG-DTA)、X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试技术,分析了沉淀产物的热分解特性及其经不同煅烧温度与时间处理后产物晶相结构、粒子形貌特征等特性,并考察了反应物配比、反应温度与时间对产物得率与粒子特性等的影响.结果表明,制备粉体的合理工艺条件为尿素与硝酸镁配比5:1,沉淀反应条件为95℃反应24 h,产物煅烧条件为435℃热处理4 h,在此工艺条件下制备的纳米MgO粉体晶形完整、分散性良好、粒度分布均匀,平均粒径在10nm左右.     

金属表面薄层保温隔热涂料的制备及性能研究

以环氧有机硅树脂为成膜物质,选用多孔硬硅钙石粒子为无机隔热填料,制备薄层保温隔热涂料,研究了不同硬硅钙石含量对保温隔热涂层隔热性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,硬硅钙石在涂层中的最佳含量为8.5%,硬硅钙石的加入可有效提高涂层的耐腐蚀性能。     

热处理对钨酸产物结构及光催化活性的影响

将钨酸钠以阳离子树脂交换制得钨酸溶胶、凝胶(WO3.2H2O),经煅烧或水热分解制备系列三氧化钨粉末,用XRD、热重分析仪(TGA)、FTIR光谱仪、电子探针研究了不同热处理方式对其结晶相、形貌、红外吸收的影响,其光催化活性以分解气相甲醛进行评价。结果表明:热处理钨酸得H0.10WO3.0.33H2O、H0.10WO3.1.06H2O、H0.23WO3-H0.1WO3结晶相,其表面形貌分别为纳米细粒体,正方形片状,棒状或球状,并表现不同的红外吸收特征及光催化活性,热处理影响产物红外吸收光谱,水热法产物显示高结晶度、更小晶粒,265℃水热样品有较高光催化活性。     

TiO2纳米晶介孔粉体的制备及其结构和光催化性能研究

系统考察了胶溶法制备水合TiO2溶胶过程中胶溶剂加入量、解胶温度和粒子浓度等工艺参数对解胶时间和溶胶Z均粒径的影响,获得了粒径小且分布窄的水合TiO2溶胶的最佳制备工艺条件;溶胶经50℃陈化并干燥后所得的干凝胶为结晶度较低的锐钛矿相;干凝胶经550℃和650℃煅烧后制得了孔径集中分布在40 nm左右的TiO2纳米晶介孔材料,经750℃煅烧后介孔消失;650℃煅烧所得的约含14%金红石相的混晶型TiO2粉末的光催化活性优于550℃煅烧所得的产物.     

煅烧方式对草酸盐前驱体制备氧化锆性能的影响

采用非线性加热法煅烧锆、钇的草酸盐前驱体, 制备了8%Y2O3(摩尔分数)稳定ZrO2(8YSZ)超细粉末. 研究了金属离子与草酸的摩尔比及热处理方法对8YSZ的晶体结构、晶粒大小、形貌、比表面积、粒子团聚的影响. 通过改变不同温度范围的加热速度来优化草酸盐前驱体热分解工艺. 采用优化前驱体热分解工艺即非线性加热法, 于600～700.℃煅烧得到的粉末为等轴晶形, 粒子大小在90～100.nm之间, 粒子间仅有较弱的软团聚. 煅烧过程晶粒生长动力学的研究表明: 当煅烧温度高于700.℃时, 晶粒生长的质量传输受晶粒扩散过程控制; 低于700.℃时, 晶粒生长的质量传输由表面扩散过程控制.     

溶胶-凝胶法合成导电SrVO3 粉末

通过溶胶-凝胶法结合热处理合成了导电SrVO₃粉末。在溶胶配制过程,对Sr:V摩尔比进行精确调控,再通过对凝胶热分解行为的表征,确定其煅烧温度和除去残余碳,从而获得前驱体粉末,再将其在H₂中还原以获得最终产物。研究了煅烧温度、Sr:V摩尔比对产物形貌、结构和组成的影响,并采用标准直流四探针技术对样品的电导率进行测试。结果表明,当Sr:V摩尔比为1:1.06,煅烧温度500 ℃,再在850 ℃氢气还原,可以制备没有残余碳或钒的氧化物杂质的单相SrVO₃粉末。SrVO₃粉末的电导率达到714.3 S/cm,比石墨粉末的电导率（500 S/cm）高。     

热处理对高岭石结构转变及活性的影响

采用煅烧高岭石的方法制备矿物聚合材料,采用DTA-TG、XRD和IR分析等手段研究高岭石经过热处理后的结构转变过程。结果表明:热处理直接影响到高岭石结构转变及煅烧高岭石的活性。煅烧后,高岭石的结构转变经历了脱羟基(约541℃)、偏高岭石化(541～850℃)和Al2O3分凝(>950℃)3个过程,煅烧温度达到950℃后,生成新相γ-Al2O3。通过对煅烧高岭石所制备的矿物聚合材料抗折强度的评价确定了煅烧高岭石活性较适宜的热处理制度:煅烧温度为850℃,煅烧时间3 h。煅烧高岭石的长程无序特征是煅烧高岭石具有较高活性的原因,γ-Al2O3的生成是导致煅烧高岭石活性下降和矿物聚合材料抗折强度降低的主要原因。     

真空热处理对碳化钒粉末制备的影响

为了制备高纯的碳化钒粉末,对五氧化二钒为原料小批量制备所得碳化钒产物进行了真空热处理。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、LECO碳氧分析仪等测试手段对热处理产物进行了表征,重点研究了热处理温度对碳化钒粉末的影响,并用X射线光电子能谱仪(XPS)测试探讨了热处理对碳化钒纯化的机理。结果表明:在1100℃的热处理温度下,可得到有序的V8C7相,游离碳和氧含量分别为0.18%、0.31%;热处理的过程使得碳化钒中的游离碳和氧的下降是粉末中游离碳和剩余的少量钒氧化物发生了进一步的还原反应和粉末中吸附水的消失造成的。     

固溶温度对激光粉末床熔化GH3536合金组织演变及力学性能影响

利用激光粉末床熔化（laser powder bed melting, LPBF）制造GH3536镍基高温合金,通过研究不同激光功率和扫描速度对缺陷数量的影响,进行工艺参数优化. 为了缓解沉积态组织的各向异性,消除残余应力,对LPBF制造合金进行固溶处理,探究不同固溶温度对组织及力学性能影响规律. 借助扫描电子显微镜(SEM)和配套的电子背散射仪(EBSD)对试样的显微组织进行观察,并进行力学性能测试. 结果表明,随着固溶温度的升高,沉积态熔池轮廓消失,碳化物溶解,小角度晶界数量减少. 1 100 ℃固溶试样常温拉伸的屈服强度为450 MPa,随着固溶温度的升高,小角度晶界对位错运动的阻碍减弱,屈服强度降低,经过1 220 ℃固溶,试样屈服强度为315 MPa. 1 100 ℃固溶试样的高温抗拉强度为220 MPa,高温拉伸时碳化物沿晶界析出导致晶界脆化,随着固溶温度的增加,沿晶界分布的碳化物数量减少,抗拉强度逐渐增大.     

GJW50钢结硬质合金螺纹钢丝轧辊的研制

介绍了一种用锻造态的 GJW5 0钢结硬质合金制作的螺纹钢丝轧辊 ,对其进行热处理强化 ,其使用价值明显高于合金钢和硬质合金的轧辊     

高碳高钒系高速钢耐磨材料的现状与发展

阐述了新型高碳高钒高速钢的设计思想,重点论述了高碳高钒系高速钢组织形态、热处理工艺、变质处理对其耐磨性能的影响,总结了二次硬化相碳化钒形态分布、基体组织硬度是材料耐磨性能的关键;而组织-热处理工艺-变质处理-材料耐磨性能的内在变化规律还有待进一步深入研究,尤其是在高载荷下的变化规律更符合实际生产,有利于新型高速钢及早投入实际生产.     

ON THE IMPROVEMENT OF THE QUALITY OF BALL-BEARING STEEL L THE EFFECT OF SMELTING AND CASTING PRACTICE ON NON-METALLIC INCLUSIONS IN BALL-BEARING STEEL

本文是提高滚珠轴承钢质量研究工作的第一部分。研究了碱性电弧炉内不同脱氧制度和浇铸条件对于钢中非金属夹杂物类型和数量的影响设及冶炼和浇铸过程中夹杂物的变化。 试验结果指出,采用下列操作制度可以显著改善滚珠钢中非金属夹杂物: 扒氧化渣后用硅锰合金预脱氧,然后用电石直接造电石渣,保持40分钟以上,还原后期用硅铁粉或电石继续进行扩散脱氧,出钢前炉渣必须变白,采用先出渣后出钢的办法,使渣钢在盛钢桶内得到很好的混合,进一步改善钢中非金属夹杂物。加铝量应在0.5公斤/吨以上。 结果证实,使用焦油处理过的优质盛钢桶内衬砝和汤道砝可以减少外来夹杂物。钢中氮化钛的来源是铁合金中含钛,所以在冶炼优质滚珠钢时应该选用不含钛的铁合金。     

埋弧堆焊药芯焊丝的研制

采用H08A薄钢带作为外皮,研制出一种新型的免预热、耐磨、高硬度、脱渣性能好的药芯焊丝,堆焊后熔敷金届表面硬度达到65HRC.加人多种强碳化物形成元素,不但提高淬透性,使材料在焊接条件下更快地发生马氏体转变,而且能够形成碳化物、硼化物等细小碳化物硬质相,同时还细化基体颗粒,从而得到硬度和耐磨性较好的堆焊层.实验证明,所研制的药芯焊丝能够满足生产实践中堆焊修复的需要.     

高钛渣中钛组分的选择性富集与长大

研究了改性处理对高钛渣中钛组分选择性富集以及富钛相金红石晶体析出长大的影响。实验结果表明，氧化可使高钛渣中的黑钛石转化为金红石；渣中加入改性剂CaO和P2O5后，再经过热处理改性，有利于钛组分的选择性富集和金红石晶体的长大粗化。     

冷轧辊钢9Cr3Mo洁净钢工艺研究

根据冷轧辊钢9Cr3Mo的性能要求,通过转炉“双渣法”冶炼工艺,采用双滑板档渣＋红外报警装置控制下渣量,实现了低磷、低硫控制。试验了一种Al2O3质量分数约40%的精炼渣系,获得了熔点低,流动性好的精炼顶渣,吸附夹杂物能力大大提高,有效减少了钢中氧化物夹杂物含量。精炼后期采用变渣操作,通过加入硅石调节渣碱度,有效控制了钢中钛含量,减少了碳化物液析的产生。     

激光熔覆巴基管／球墨铸铁的研究

本文以巴基管为涂层，采用激光熔覆并辅以后续热处理的方法，对珠光体球墨铸铁进行改性处理，所得样品的表面硬度达ＨＲＣ６５。观察电镜（ＳＥＭ）观察表明，样品的组织主要为马氏体及网状碳化物，同时，产生了具有规则几何形状的晶体，它的形成与马氏体的转变有关。     

Mn13高锰钢连铸坯冷却过程中碳化物的析出特征

某企业Mn13钢采用连铸工艺生产，轧制后出现批量沿中心面分层开裂的情况，且开裂比例远高于模铸坯料，初期试验证实这与坯料中心面附近粗大碳化物析出有关，因此重点研究Mn13钢连铸坯在凝固及冷却过程中碳化物的析出特征。本研究通过Thermo-calc热力学计算和实验室模拟冷却组织观察的方法研究了Mn13钢冷却过程中碳化物的析出行为，计算结果表明，在热力学平衡条件下，碳化物在847℃时开始析出，到557℃时碳化物全部析出。模拟冷却试验的组织观察结果表明，在冷却处理前(650℃以上)没有可见的碳化物析出；冷却至550℃时碳化物开始明显析出，400～550℃为碳化物析出的敏感温度区间。在生产过程中，连铸坯在400～550℃温度区间应该选择快速冷却方式避免碳化物析出。此外，现场工艺实践表明，采用合理的连铸工艺(如钢水过热度、电磁搅拌及动态轻压下工艺)也有助于改善Mn13钢铸坯中心偏析问题，减轻铸坯凝固过程中芯部的碳化物析出倾向。