基于铝热还原制备FeV50渣中钒的赋存状态

通过渣金V-O平衡及VO-Al平衡理论研究,分析了铝热还原FeV50合金制备过程不同冶炼阶段对渣中钒赋存状态的影响,计算得到钒在渣中的热力学还原极限。通过不同物相分析手段,得到铝热还原FeV50合金制备过程实际渣中钒的稳定结构。研究结果表明:渣金共存时渣中钒的稳态为VO;出渣后VO与V_2O_3的稳定性与冶炼氧分压有关,其平衡氧分压为0.41 Pa,常压条件下,VO会进一步氧化。渣中钒含量随合金铝含量的增加而降低,当合金铝质量分数分别为8.0%和20.0%时,对应渣中理论钒质量分数分别为0.16%和0.10%。实际冶炼过程中,冷态刚玉渣中的钒除了已还原FeV_x初级合金之外,主要以类质同象的形式与镁、铝、铁等元素固溶形成Mg(Al,V)_2O_4和(Mn,Fe)V_2O_4复合尖晶石结构。     

固溶处理对NbTiZr合金微观组织与力学性能的影响

采用粉末冶金方法制备了50Nb-20Ti-Zr(mass%)合金,并研究了固溶处理对其组织和性能的影响。结果表明:当固溶时间为6 h时,该合金的典型组织是以条幅分解为基础的片层状组织,并且随固溶温度的升高,晶界无析出带现象越明显,合金的弹性模量没有明显的变化,但其断裂强度有所下降;当固溶时间为18 h时,随固溶温度的升高,合金的组织呈现出"片层状-球化-针片状-等轴化"的演化过程,合金的弹性模量与断裂强度均逐渐增加。合金的断口形貌是由塑性韧窝、河流花样和平行分布的准解理小刻面组成,属于韧性断裂和脆性断裂组合的混合型断裂。     

7475-T7351铝合金厚板的疲劳性能

通过金相显微镜(OM)、取向分布函数(ODF)及扫描电镜(SEM)研究25 mm厚7475-T7351铝合金板材的疲劳性能和裂纹扩展速率。结果表明:板材的疲劳强度存在各向异性,横向疲劳强度为300 MPa,纵向疲劳强度为310 MPa,疲劳寿命均大于1×107 cycle。板材在Kt=1、应力比R=0.1和应力强度幅度?K=30 MPa·m1/2条件下,纵向疲劳裂纹扩展速率da/d N为2.73×10-3~4.41×10-3 mm/cycle,横向疲劳裂纹扩展速率da/d N为5.76×10-3~8.22×10-3 mm/cycle。疲劳裂纹主要在次表面的含O、Na、Cl非金属夹杂物处及粗大第二相处萌生,在疲劳裂纹扩展区可观察到大量疲劳条带,在瞬时断裂区,断口呈小韧窝和解理断裂的混合形貌。     

热处理对耐候钢激光焊接接头组织及性能影响

利用光纤激光器对耐候钢B800NQ钢板进行填丝对接焊,用万能力学试验机、显微硬度仪、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)等对焊接接头的拉伸强度、显微硬度、组织和拉伸断口形貌进行分析,研究焊后热处理对激光焊接接头力学性能影响。结果表明:接头焊缝区(WZ)和硬化热影响区(HHAZ)的显微组织为板条马氏体;软化热影响区(SHAZ)的显微组织主要由粒状贝氏体和铁素体组成,存在严重软化现象;母材(BM)区的显微组织主要为回火马氏体和铁素体;焊接接头在550~750℃回火处理时,发生软化,经950℃淬火+240℃回火,焊接接头力学性能最佳。     

铍铝合金挤压成形技术研究

文章研究了铍铝合金挤压成形技术,分析了挤压成形的影响因素,并观测了挤压组织微观结构,测试了铍铝合金挤压力学性能。研究发现,铍铝合金铸锭经过热挤压成形之后,力学性能有明显改善。但由于影响因素较多,较难获得理想的挤压工艺。     

HVOF喷涂超细结构WC-12Co涂层磨粒磨损性能

以喷雾转换法制备的球壳形WC-12Co复合粉为原料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)在45~#钢上制备超细结构WC-12Co涂层,并测试涂层的显微硬度、开裂韧性。利用XRD、SEM和磨损试验机分析涂层物相组成、微观结构和耐磨损性能。结果表明:多孔球壳形WC-12Co复合粉在HVOF喷涂过程中发生了中度脱碳,涂层中不仅含有WC、W_2C相,还有少量W相;涂层微观结构致密,组织呈岩层状,截面平均显微硬度HV_(0.3)为1 205.5、平均开裂韧性为4.96 MPa·m~(1/2);磨损过程中,粘结相被SiO_2犁削出非连续状槽沟,WC晶粒剥离或裂解出的细小WC晶粒成为新的磨粒,对粗大晶粒产生磨削或积于裂纹处加剧开裂。     

Mg对锂二次电池负极Li-B合金中骨架结构与性能的影响

在传统热电池负极材料Li-B合金中,加入Mg元素能够提高极片的抗氧化性、抑制自放电,并能够有效提升热电池的放电稳定性。在锂二次电池负极材料Li-B合金中掺杂Mg元素,制备获得Li-B-Mg合金,通过Li-Mg固溶体强化LiB化合物骨架结构,缓解坍塌问题。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学充放电测试和交流阻抗谱对两种合金的物相、形貌、电化学性能进行了表征。结果表明,Mg元素对Li-B合金的放电性能有所提升,并能够一定程度支撑LiB纤维骨架结构,缓解坍塌问题。这对于Li-B合金作为锂二次电池负极的潜在材料有一定的奠基作用。     

低温微正压碳热氮化法制备微纳米Mo(C,N)粉末

金属Mo的碳氮化物对改善金属基复合材料的结构性能起到重要作用,而Mo(C,N)固溶体综合了金属及碳氮化物的性能,其改善复合材料结构的效果优于单纯的Mo_2C或者MoN粉末。本研究采用机械合金化技术和微正压碳热氮化法,低温下制备微纳米Mo(C,N)固溶体粉末。利用热重分析–示差扫描量热法(thermogravimetric analysis–differential scanning calorimetry,TG–DSC)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析考察机械力及氮化条件对粉体结构及粒度的影响。结果表明:MoO_2粉末和碳粉经9 h高能球磨后,机械力足够使粉末细化,同时能够增加界面能和缺陷,以提供MoC–N化学吸附向微纳米Mo(C,N)固溶体粉末转变所需的激活能,并借此改变Mo原子表面电子的不饱和性,结合微正压N_2气气氛,促使混合粉末在碳化阶段Mo与N有效键合;最终,在N_2气压力0.2 MPa、850℃下制备出了Mo(C,N)微纳米类球形粉末;碳氮化温度低,有效地降低了能耗,节约了成本,有重要的工业应用前景。