CaH2-TiO2-Al体系动力学研究

在CaH2-TiO2-Al体系中,采用还原扩散法制备TiAl合金,旨在探索一种新型、低成本、高效率的绿色冶金方法.在已知热力学可能的基础上,进行了动力学研究.在反应条件下,TiO2首先在CaH2的作用下被还原成金属Ti,Al以液态自身扩散或随液态及气态Ca迁移到Ti表面,被还原出来的高活性 Ti与Al发生反应,生成TiAl合金.在反应过程中Al是主要扩散元素.可以采用一级液-固未反应核模型来分析还原扩散法制备TiAl合金,液-固界面化学反应为该反应的控制环节,界面化学反应受温度和时间影响较大,提高反应温度和增加反应时间有利于生成TiAl合金.反应的活化能为76.84 kJ·mol-1,指前因子为1.54×10-2.     

CaH2-TiO2-Al体系制备TiAl合金反应机制的探讨

通过热力学计算可知,在CaH_2-TiO_2-Al体系中用还原扩散法制备TiAl合金是可能的.该反应为一级反应,采用液-固未反应核模型探讨其反应机制.结果表明,TiO_2还原成纯金属Ti非常迅速,不是反应的控制步骤,界面化学反应为反应的控制环节.反应的表观活化能为76.84 kJ·mol~(-1).当CaH_2的量为理论计算量的1.5倍时反应充分;Al粉的粒度对反应没有影响;反应温度为1423 K、反应时间为8 h时,TiAl合金的转化率接近100%.     

Neural Network Prediction of Conversion Rate of TbFe2 Alloy Prepared by Reduction-Diffusion Process

针对还原扩散法制备TbFe2合金的主要实验参数：反应温度、保温时间、Ca的加入量及Fe的粒度,建立BP神经网络,进行仿真,预测TbFe2合金的转化率。以44组实验数据作为训练样本,进行了网络设计。通过测试及对网络的性能分析,证明了该网络能够准确预测不同实验参数下TbFe2合金的转化率,并具有良好的性能。该网络的设计可以缩短实验周期,节约实验成本,并对反应的机理及工艺研究有一定的价值。     

CaH2还原TiO2制备TiAl合金粉的研究

在1 112～1 600K温度范围内,以TiO2粉、CaH2粉和Al粉为原料,采用还原扩散法制备TiAl合金粉.该法是一种低成本高效率的绿色冶金方法.通过分析Ca-TiO2-Al体系可能发生的反应,计算这些反应的吉布斯自由能和体系的Ca蒸气压,以及对原料配比的控制,从热力学角度上证实了采用还原扩散法制备TiAl合金粉是可能的.在1 423 K条件下,针对保温时间进行了一系列实验.并对保温8 h的实验产物进行XRD分析,证实为TiAl合金粉.     

定向凝固合金zc265热裂倾向性的研究

采用空心圆管热裂试样对ze265定向凝同合金的热裂倾向性进行了研究.并结合扫描电镜等分析了热裂纹产生的机理.结果表明,合金凝同末期的显微疏松是形成热裂纹的诱因.经计算得出其热裂敏感因子为0.0086.通过试验证明了空心圆管试样对研究定向凝固类合金热裂倾向的评定具有较好的重复性.