原子密排程度对单晶高温合金组织的影响

采用籽晶法制备了SRR99镍基单晶高温合金,研究最不密排(110)晶面、次密排(100)晶面和最密排(111)晶面的组织结构。结果发现,3个晶面的枝晶形貌和γ′相形貌都明显不同,共晶组织和碳化物差异不明显。对于3个晶面的枝晶形貌,(100)晶面的枝晶为对称的“+”型,(110)晶面的枝晶为不对称的“+”型,(111)晶面的枝晶为对称的“×”型。对于3个晶面的一次枝晶间距,(110)与(111)晶面的一次枝晶间距小于(100)晶面的。对于3个晶面的γ′相形貌,(100)晶面的γ′相为不规则的立方体,(110)晶面的γ′相为不规则的三棱柱,(111)晶面的γ′相为不规则的三棱锥。     

镍基单晶高温合金一次枝晶间距的统计研究

采用籽晶法制备了3种[001]取向的镍基单晶高温合金。通过正方形估算法和直接测量法统计了合金不同凝固高度的一次枝晶间距。该方案消除了晶界和晶体学取向对一次枝晶间距的影响。随着凝固高度升高,3种合金的一次枝晶平均间距逐渐增大。两种统计方法的一次枝晶平均间距相近,说明两种方法的精度均较高。此外,3种合金的一次枝晶间距在较大的范围内变化,且呈正态分布。3种合金的一次枝晶间距上限是下限的5.4~8.5倍。     

电解锰在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了工业纯锰在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。用SEM观察分析腐蚀前后样品表面的微观形貌;用能谱分析(EDS)测定样品表面腐蚀前后的主要成分。结果表明,金属锰在3.5%NaCl中的腐蚀产物会在其表面形成膜层,并阻碍金属锰的进一步腐蚀,腐蚀产物膜层的主要成分为Mn3O4。     

钢渣氧化重构及其水化动力学研究

以宁夏钢铁集团转炉钢渣为研究对象,利用氧化重构工艺使转炉钢渣中无磁性富铁相向磁性镁铁尖晶石群发生转变.探索了高温重构工艺对重构钢渣中矿物相演变的影响规律,并对重构钢渣的水化动力学机理进行了研究.实验结果表明,加热温度对于重构钢渣中镁铁尖晶石群形成具有决定性作用,氧化重构温度越高,尖晶石群产量越多,且在重构温度为1300℃时镁铁尖晶石群产量达到最大值.重构温度的提高还对钢渣水化活性的改善具有有益作用.除1250℃重构钢渣之外,其余温度重构钢渣的水化活性相较于原钢渣都有了显著提升.经1350℃高温重构后,原钢渣的72 h水化累积放热由16.07 J·g-1提高为22.39 J·g-1.     

二次枝晶取向对镍基高温合金晶粒竞争生长行为的影响

采用精密铸造法制备板状双晶和三晶试样,研究晶粒的二次枝晶取向对晶粒竞争生长的影响。结果表明,对于一次枝晶取向相同的双晶,随二次晶界角增大,晶界位置始终位于板状试样的中间,2个晶粒之间几乎不存在竞争生长。对于一次枝晶取向不同的三晶,汇聚晶粒和发散晶粒的竞争生长情况不同。在汇聚生长的情况下,择优取向枝晶与非择优取向枝晶互相阻挡,导致晶界向择优取向晶粒倾斜,这与经典的WaltonChalmers模型不一样。并且二次取向不影响汇聚晶粒的竞争生长。在发散生长的情况下,择优取向枝晶与非择优取向枝晶都能分枝出新的枝晶,使晶界向非择优取向晶粒倾斜,这与Walton-Chalmers模型一样。此外,二次取向不影响发散晶粒的竞争生长。     

CaO-SiO2-FeO-MgO体系钢渣的氧化改质动力学研究

通过高温煅烧的方式对工业BOF钢渣进行氧化改质.借助热力学分析,利用XRD、SEM-EDS和湿式磁选对改质前后钢渣矿物相进行研究,证实了氧化改质后钢渣中无磁性氧化亚铁向磁性尖晶石相转变并可通过湿式磁选选出,氧化改质最佳温度为1 100℃.对CaO-SiO2-FeO-MgO体系钢渣的氧化进行进一步热力学和动力学分析,并与文献中已有CaO-SiO2-FeO体系钢渣研究进行对比.结果表明,成分中镁的添加有益于磁性尖晶石相在空气中生成.钢渣的氧化过程可以被分为三个阶段:初始阶段、化学反应阶段和扩散阶段.     

CaO-SiO_2-FeO-MgO体系钢渣的氧化改质动力学研究（英文）

通过高温煅烧的方式对工业BOF钢渣进行氧化改质。借助热力学分析,利用XRD、SEM-EDS和湿式磁选对改质前后钢渣矿物相进行研究,证实了氧化改质后钢渣中无磁性氧化亚铁向磁性尖晶石相转变并可通过湿式磁选选出,氧化改质最佳温度为1 100℃。对CaO-SiO_2-FeO-MgO体系钢渣的氧化进行进一步热力学和动力学分析,并与文献中已有CaO-SiO_2-FeO体系钢渣研究进行对比。结果表明,成分中镁的添加有益于磁性尖晶石相在空气中生成。钢渣的氧化过程可以被分为三个阶段:初始阶段、化学反应阶段和扩散阶段。     

定向凝固法制备单晶高温合金一次枝晶间距研究

利用定向凝固技术和籽晶法相结合的方式制备了DD5单晶高温合金。通过正方形估算法和直接测量法研究了DD5单晶高温合金的不同凝固距离(50、150和250 mm)横截面样品的一次枝晶间距。结果表明,随着凝固距离的增大,DD5单晶高温合金的一次枝晶间距逐渐增大;正方形估算法和直接测量法统计的DD5单晶高温合金的平均一次枝晶间距差距不明显,说明正方形估算法的精确度较高,为了提高效率可以采用正方形估算法统计单晶高温合金的一次枝晶间距;不同凝固距离横截面的一次枝晶间距上限约为下限的6倍。     

减二线馏分油中炼厂常用钢材的动态冲刷腐蚀行为

为了更好地解决炼厂在流动条件下减二线馏分油对管路的腐蚀问题,研究了流动条件下Q235碳钢和Cr5Mo合金钢的耐环烷酸和硫冲刷腐蚀性能,并与炼厂常用钢材渗铝碳钢和304不锈钢进行比较。结果表明:Cr5Mo钢的腐蚀速率明显小于Q235钢的,酸值越大两者的腐蚀差别越明显(酸值>5 mg KOH/g);随着酸值和硫含量的增大,Q235钢腐蚀速率有明显增大的趋势; Cr5Mo钢的腐蚀速率随着酸值的增大基本保持不变,甚至有一定的下降;相比于Q235(腐蚀速率6.3 mm/a)和Cr5Mo钢(腐蚀速率1.5 mm/a),渗铝碳钢和304不锈钢表现出优异的耐冲刷腐蚀性能,渗铝碳钢腐蚀速率为0.2 mm/a,而304不锈钢几乎没有失重。     

模拟炼油环境中Q235钢和Cr5Mo钢表面硫化物膜稳定性及动态冲刷腐蚀行为研究

通过静态浸泡腐蚀实验装置和高温动态冲刷实验装置分别研究了硫化物膜在多种模拟炼油介质中的稳定性以及动态冲刷条件下Q235钢和Cr5Mo钢的耐冲刷腐蚀性能。结果表明,硫化物膜的形成过程是一个动态平衡过程。在无硫补充的条件下,硫化物膜快速溶解。动态冲刷作用下,Cr5Mo钢耐动态环烷酸冲刷腐蚀性能明显好于Q235钢,溶液酸值越大两者的差别越明显。