新型镍基镁渣催化重整松木热解挥发分焦油析出特性研究

采用过量浸渍法制备了镍基镁渣催化剂，并在小型气流床气化炉上开展了松木热解挥发分的催化重整研究。评估了煅烧/催化温度、镍含量和水碳比对焦油组分的影响，同时在不同煅烧/催化温度下与Ni/γ-Al₂O₃催化剂进行了裂解焦油性能的对比。采用比表面积测试（BET）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对催化剂进行了表征。结果表明，当镍含量为3%，煅烧/催化温度为800℃，水碳比为0.5时，镍基镁渣催化剂表现出最优异的催化裂解焦油能力：大幅度降低了重质多环芳烃的相对含量，并且焦油转化率达到95.69%，同时焦油露点温度降至40.2℃。XRD结果表明，Ni、Fe、Ca、Mg相互作用可以形成多种活性中心，进而协同提高催化剂活性。     

镍基高温合金液相扩散焊接头组织及性能

镍基高温合金GH4413在高温下具有较为优异的高温持久强度和抗蠕变性能，在航空发动机和各种工业燃气轮机中得到广泛应用。以BNi 2作为填充合金材料使用液相扩散焊对GH4413合金进行了连接，研究了在焊接温度分别为1 030和1 080 ℃、保温时间分别为30和60 min等不同焊接参数下GH4413镍基高温合金的接头微观组织、成分分布和显微硬度。扫描电镜(SEM)以及能谱分析结果表明，当焊接温度为1 080 ℃、保温时间为60 min 时，钎缝组织中形成了性能良好的固溶体，且随着焊接温度的升高和保温时间的延长，钎缝的宽度增加，钎料元素向母材中的扩散深度逐渐增加，在母材近缝区形成了金属间化合物。     

分光光度法和光度滴定法联合测定湿法炼锌流程中钴渣浸出液中锌钴镍

湿法炼锌流程中钴渣浸出液中含有高浓度的Fe²⁺和Mn²⁺,用分光光度法测定Co²⁺和Ni²⁺时,Fe²⁺-EDTA会严重干扰Co²⁺和Ni²⁺的测定;在用光度滴定法测定Zn²⁺和Co²⁺合量时,Ni²⁺对二甲酚橙指示剂具有封闭作用,Mn²⁺亦与EDTA螯合,导致滴定结果偏高。为消除Fe²⁺和Mn²⁺对Zn²⁺、Co²⁺和Ni²⁺测定的干扰,实验进行氧化分离Fe²⁺和Mn²⁺预处理,在NaAc/Hac缓冲体系下,以EDTA作显色剂用分光光度法测定Co²⁺、Ni²⁺。在波长466nm处,Co²⁺的线性范围为50~500mg/L时与吸光度呈线性,相关系数R²为0.9992;在384nm处,Ni²⁺的线性范围为50~500mg/L时与吸光度呈线性,相关系数R²为0.9998。根据分光光度法测出Ni²⁺物质的量,加入1.1倍的丁二酮肟以除去Ni²⁺,用二甲酚橙为指示剂,EDTA鳌合-光度滴定法测定Zn²⁺、Co²⁺合量,扣减Co²⁺含量得出Zn²⁺含量。选取4个锌湿法炼锌流程中钴渣浸出液实际样品,按照实验方法中的分光光度法测定Co²⁺和Ni²⁺,光度滴定法测定Zn²⁺、Co²⁺合量,Zn²⁺、Co²⁺和Ni²⁺测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均不大于0.70%,加标回收率分别为99.59%~100.41%、99.69%~100.64%、99.92%~100.08%。     

激光扫描速率与熔覆层组织性能的规律研究

为了研究在激光熔覆修复工艺中，激光扫描速率对最终形成的熔覆层性能的影响，采用同步送粉法，利用激光熔覆工艺在QT500球墨铸铁上制备了不同扫描速率下的镍基合金熔覆层样本；利用金相显微镜观察熔覆层的显微金相，并使用显微硬度计对熔覆层显微硬度进行了测定与分析，取得了熔覆层样品的硬度、显微金相组织以及样品稀释率等数据。结果表明，在其它条件不变下，随着激光扫描速率的增加，熔覆层组织更加致密、均匀，熔覆层的平均显微硬度得到了显著提高；以激光功率为1.9kW、扫描速率为5mm/s、光斑直径为4mm等参量得到的熔覆层组织与性能最优。此研究对激光熔覆表面强化工艺中合理选择工艺参量提供了理论依据。     

W含量对一种高W镍基高温合金显微组织的影响

通过OM、SEM和XRD对高W镍基高温合金进行组织观察与分析,研究了W含量对镍基高温合金凝固组织的影响规律。结果表明,当W含量为14%(质量分数,下同)时,镍基合金中无α-W相析出。当W含量高于16%时,合金凝固期间可析出α-W,并且随W含量提高,合金的晶粒尺寸由1.04 mm减小至0.17 mm,共晶含量由6%增至10%;W含量对在枝晶间/枝晶干内的γ'相尺寸及形态无明显影响。由于α-W的析出温度较高,在凝固期间首先析出,并在残余液相收缩作用下,α-W向液相核心处发生转移并长大;同时α-W可作为异质形核的核心,降低枝晶形核的临界形核功,使18%W合金获得较小的晶粒尺寸。此外,在不同取向枝晶汇聚生长的作用下,残余液相中Al、Ti等元素形成较高的浓度梯度而发生共晶转变,这是18%W合金中共晶含量较高的主要原因。     

镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题,以锥筒形壳体类零件为对象,提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法,并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台,建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型,分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明:在旋压成形过程中,最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部;瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区,而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄,而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明,锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。     

节镍型奥氏体不锈钢的组织性能对比

针对200系J5A、J5两种牌号节镍型奥氏体不锈钢冷轧压延性能的差异,对比分析J5A、J5钢成分设计、组织、力学性能和马氏体含量,研究冷加工性能差异产生的机理。结果表明:由于J5A钢成分设计不合理,镍当量较低,奥氏体稳定性较差,马氏体转变点M_d(30/50)高,在轧制过程中产生大量冷加工变形诱变马氏体,加工硬化程度严重,压延性能差。