关于锰球氮化的动力学模型及生产工艺探索

建立了锰球氮化的动力学模型,采用管式炉热重法对单个锰球进行了氮化,试验结果和模型能很好的吻合;此外还利用井式炉对氮化锰球的生产进行了初步探索,对井式炉氮化过程中炉料的温度进行了测量。结果表明,锰球氮化模型在实际生产中的应用关键在于氮气在锰球内部的扩散系数、局部化学反应速率常数、锰球半径等参数的确定;在井式炉生产过程中,由于锰和氮气之间的反应为剧烈的放热反应,反应放出的热量积聚,引起温度升高,可能产生烧结现象。     

焊接电流对换热器管-板焊接接头微观组织及耐蚀性影响机理研究

换热器广泛应用于石油、化工等领域，其使用环境较为恶劣，导致腐蚀失效现象较为严重。大量统计结果表明多数换热器失效都发生在换热管与管板焊接接头处，因此，提升接头处焊缝耐蚀性能成为解决其失效问题的关键。采用金相显微镜和扫描电镜，分析了焊接电流对换热器管-板接头焊缝晶粒尺寸及组织类型的影响；采用电化学实验方法，分析了微观组织对焊接接头腐蚀产物膜及耐蚀性的影响。结果表明：焊接电流120A时接头焊缝晶粒最小、组织最均匀，焊接电流的增加导致了热输入量的增加进而促进了焊缝基体中晶粒的长大；晶粒尺寸及组织不均匀性与焊缝的耐蚀性呈负相关关系；三种焊接电流下焊缝腐蚀产物膜主要由α-FeOOH和γ-FeOOH组成，焊接电流120A时焊缝腐蚀产物膜致密性最好，表现出最好的耐蚀性，160A时致密性最差，表现出最差的耐蚀性。研究了焊接电流对管-板焊缝耐蚀性的影响，对换热器制造具有一定的参考意义。     

Al-3P和Al-5Ti复合变质共晶铝硅合金的组织与性能

采用Al-3P和0.2 mass％Al-5Ti对共晶铝硅合金进行复合变质处理,并对复合变质前后共晶铝硅合金的显微组织和力学性能进行了分析和测试.结果 表明,Al-3P加入量和变质处理温度对共晶铝硅合金的显微组织和力学性能有明显影响.在700℃下采用0.6 mass％ Al-3P和0.2 mass％Al-5Ti对共晶铝硅合金进行复合变质处理时,α-Al相体积分数可达到55％,初生α-Al相呈细小枝晶状,硅相呈细小颗粒状.与0.2 mass％Al-5Ti变质处理合金相比,复合变质处理后共晶铝硅合金的抗拉强度和伸长率分别提高28.3％和56.7％,综合力学性能得到明显提高,且其拉伸断口呈现明显的韧性断裂.     

锰球制备条件对氮化反应的影响

利用自制的密闭氮化系统研究不同制备条件的锰球的氮化反应.考察锰粉粒度、成球压力和黏结剂添加量对氮化反应的影响,并测量锰球氮化过程中实时增重和温度曲线.实验结果表明:锰粉粒度由16~40目变成60~80目时,球心温度到达峰值的时间由164 s缩短为101 s,球心最大温升由147℃增至233℃,氮化1 h的转化率由90.81%增至93.64%;成球压力由266 MPa增至443 MPa,球心峰值温度将提前89 s到达,球心最大温升将提高22℃,氮化1 h的转化率由91.59%增至94.92%;黏结剂添加量由1 g增至3 g,氮化1 h的转化率由92.90%降至89.80%;正态对数分布的概率密度函数可用来近似拟合转化速率与时间的关系.      

溶胶-凝胶法合成钇铁石榴石(YIG)的凝胶化及热处理研究

采用溶胶-凝胶法制备了YIG纳米晶粉体材料，分析了合成条件（pH值、浓度、反应温度和反应时间）以及热处理等影响材料合成的主要参数，利用DTA，TGA，XRD，TEM等手段对材料的制备过程和产物进行了分析，探讨材料制备最适宜的工艺条件，着重研究了热处理工艺对YIG的晶相和颗粒尺度等物理特性的影响，实验结果表明，YIG相的形成是一个放热温度始于500℃，峰位于759℃的缓缓的放热过程，且样品平均晶粒尺寸随热处理呈规律性变化，因此可以通过采用溶胶-凝胶法及适当的热处理条件在较低的温度下制备单相YIG纳米粉体材料。