316L不锈钢的高压增氮与脱氧研究

采用真空/高压感应炉在0.1~1.0 MPa高纯氮气氛下熔炼316L不锈钢,分析了氮的溶解度与氮分压之间的关系。氮在316L不锈钢中的溶解服从Sievert定律。采用热力学数据预测了不同氮分压下316L不锈钢中氮的溶解度,计算结果表明,预测值与实验值相吻合。采用铝、硅钙以及二者混合进行脱氧,总氧含量可以达到20×10-4%以下,提出了制备低氧高氮316L不锈钢的实验条件。     

含氮马氏体不锈钢氮含量控制的研究

主要研究了真空感应炉中的氮气分压对马氏体不锈钢含氮量的影响.采用气体保护在真空感应炉中加入氮化物与母材混合进行熔炼的方法，通过氩气、氮气、氩气和氮气混合气体分别作保护气体对马氏体不锈钢中氮元素收得率研究发现：提高马氏体不锈钢中含氮量的决定因素是氮元素的化学势(即炉内的氮气分压)而不是炉内的气体压力，从而推导出氮气分压和不锈钢熔体中氮的溶解度经验公式，计算值与实测值基本吻合，为制备含氮马氏体不锈钢控制氮含量提供理论依据.     

氮含量和环境温度对316L不锈钢耐腐蚀性的影响

研究低温条件下腐蚀溶液温度以及钢中氮含量对316L奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响,在1mol／L H2SO4＋0．5mol／L NaCl的腐蚀液中,对氮含量为0．0095％～0．5575％的316L奥氏体不锈钢进行阳极极化曲线及电化学阻抗测量。结果表明,提高氮含量,316L奥氏体不锈钢耐蚀性增强;腐蚀液温度升高,316L奥氏体不锈钢耐蚀性减弱。     

高氮不锈钢在模拟PEM燃料电池环境中的电化学性能

以高氮不锈钢为研究对象,304不锈钢作对比,在模拟PEM燃料电池环境中测试二者的极化曲线和交流阻抗,运用相关软件分析曲线和数据。实验结果表明：高氮不锈钢的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别比304不锈钢低21.7%和24.5%,说明高氮不锈钢比304不锈钢有更好的耐腐蚀性;高氮不锈钢的电荷转移电阻比304不锈钢高2.43×103倍,而且高氮不锈钢的弥散指数(N= 0.899 4)比304不锈钢的弥散指数(N = 0.844 5)更接近1,这表明高氮不锈钢的钝化膜比304不锈钢的厚而且光滑。     

奥氏体不锈钢低温离子渗碳

为避免奥氏体不锈钢在渗碳过程中析出铬的碳化物而降低其原有的耐蚀性能,开发了低温离子渗碳处理技术。利用低温离子渗碳技术对AISI 316L、AISI 321和AISI304三种不同类型的奥氏体不锈钢进行了渗碳处理,并对不锈钢渗碳层组织和性能进行了研究。结果表明,渗碳温度、渗碳时间和基体材料成分对渗碳层的组织和性能都有重要的影响。渗碳温度在400~550℃时,AISI 316L和AISI 321不锈钢可以获得无碳化物析出的具有单一γc相结构的渗碳层;XRD分析结果证实了550℃是AISI 321和AISI 316L奥氏体不锈钢的临界渗碳温度,500℃是AISI 304不锈钢的临界渗碳温度,在此温度以上渗碳时,渗碳层有铬的碳化合物析出;含有Mo或Ti的奥氏体不锈钢(AISI 316L,AI-SI 321)和不含Mo或Ti的不锈钢(AISI 304)相比,在400~500℃渗碳时可以获得较好的渗碳层。     

烧结氮分压及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面组织结构和性能的影响

Ti(C, N)基金属陶瓷烧结过程中伴随着强烈的氮分解,烧结氮分压是影响Ti(C, N)基金属陶瓷“芯-环”结构和力学性能的重要工艺参数。因此,采用不同原料粒度的Ti(C, N)粉末,分别在0.5, 1.0, 1.5kPa氮分压及不同烧结温度下,制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并研究烧结氮分压、烧结温度及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面梯度组织结构及性能的影响。结果表明：在渗氮作用下,Ti(C,N)基金属陶瓷表层会形成无环黑芯聚集层,且随着烧结氮分压增加,表层黑芯聚集层变厚;随着烧结温度升高,样品的平衡氮分压增大,渗氮驱动力减弱,黑芯聚集层变薄;此外,Ti(C, N)原料粒度越细,烧结致密化前的脱氮反应越剧烈,样品氮损失越多,平衡氮分压越低,渗氮作用越强,且当氮分压为1.5 kPa时,陶瓷表面出现柱状渗氮组织。研究发现,在1 470℃、1.5 kPa氮分压下,烧结的Ti(C, N)基金属陶瓷样品表面有较厚的富黑芯层与富黏结相层,晶粒分布均匀,平均黑芯晶粒尺寸为0.69μm,样品表现出较佳的综合性能。     

一氯甲烷在正己烷中溶解度的测定与数据回归

测定了一氯甲烷在正己烷中溶解度并利用Peng-Robinson状态方程对实验数据进行回归.利用增加了磁力搅拌装置的相平衡釜对低压条件下一氯甲烷在正己烷中的溶解度进行了测定.通过对实验装置的可靠性进行检验,证明了改造后的装置所测数据的精确度较高.利用该套装置,测定了25,30,35,40 ℃条件下一氯甲烷在正己烷中的溶解度,Henry常数计算值分别为884,959,1 067,1 172 kPa.从一氯甲烷分压和溶解度的关系曲线可知,溶解度随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大.最后,利用Peng-Robinson状态方程回归出一氯甲烷与正己烷二元交互作用参数为0.053 4,同时对平衡压力进行计算,与实验值相比,平均相对偏差为0.985%.证明Peng-Robinson状态方程对实验数据的回归是精确的,可用于进一步研究.     

大豆充氮储藏中油脂品质变化研究

研究了充氮气调储藏对大豆油脂品质的影响.在控制氮气体积分数为98％、90％和78％的条件下,比较了水分含量和储藏温度对大豆油脂酸值和过氧化值的影响.结果表明,储藏温度是影响大豆油脂酸值最重要的因素,水分含量是影响大豆油脂过氧化值稳定性的重要因素.在相同氮气含量下,储藏温度、水分含量越高,大豆油脂酸值和过氧化值增加越多.高水分(14.9％)大豆在30 ℃下充氮(98％)储藏180 d后,油脂酸值较对照组低20.2％；低水分(12.2％)大豆在20℃下充氮(98％)储藏180 d后,油脂过氧化值较对照组低26.1％.因此,充氮气调储藏能在一定程度上延缓大豆油脂酸值和过氧化值的增高.     

一氧化碳在四氯化亚铜铝—甲苯吸收液中溶解度的测定

用流功解析法测定了在20—50℃,CO平衡分压0.5～1大气压下和不同组成四氯化亚铜铝、甲苯中的溶解度,得到了CO的溶解度和平衡分压,温度和吸收剂组成间的关联武,进行了校核和推算,最大误差为3.35％,平均误差为1.89％。     

含油污泥焦化处理实验研究

采用焦化方法对含油污泥进行处理.经过筛选选取活性白土作为焦化处理催化剂,分别研究了反应时间、反应温度、氮气吹扫量、加热速率等因素对处理效果的影响.4个影响因素对液相油品收率的影响顺序为:氮气吹扫量＞反应温度＞反应时间＞加热速率;对反应转化率的影响顺序为:反应温度＞反应时间＞氮气吹扫量＞加热速率.较为理想的反应参数:反应温度490 ℃;反应时间60 min;氮气吹扫量90 mL/min;加热速率4 ℃/min.在此反应条件下,含油污泥液相油品收率＞80%,反应转化率＞99.9%,经焦化处理后的废渣含油率＜3‰,达到农用污泥排放标准,实现了达标排放和回收资源的目的.     

Preparation of high nitrogen and nickel-free austenitic stainless steel by powder injection molding

High nitrogen and nickel-free austenitic stainless steel has received much recognition worldwide because it can solve the problem of "nickel-allergy" and has outstanding mechanical and physical properties. In this article, 0Cr17Mn11Mo3N was prepared by powder injection molding (PIM) technique accompanied with solid-nitriding. The results show that the critical solid loading can achieve up to 64vol% by use of gas-atomized powders with the average size of 17.4 μm. The optimized sintering conditions are de-termined to be 1300°C, 2 h in flowing nitrogen atmosphere, at which the relative density reaches to 99% and the N content is as high as 0.78wt%. After solution annealing at 1150°C for 90 min and water quench, the 0.2% yield strength, ultimate tensile strength (UTS), elongation, reduction in area, and hardness can reach as high as 580 MPa, 885 MPa, 26.0%, 29.1%, and Hv 222, respectively.     

Preparation of special silicon steel grade MgO from hydromagnesite

A preparation technology of MgO powder used in special silicon steel from hydromagnesite mineral has been developed. The preparation technology includes the following steps： （1） calcining the hydromagnesite at 700-750°C for 1.5-2 h; （2） hydrating the calcined hydromagnesite to be slurry containing the solid-liquid ratio of 15-20 g？L？1; （3） acquiring Mg（HCO3）2 solution by carbonating the slurry, the carbonation temperature, CO2 pressure, and end point PH value of carbonation are less than 40°C, 0.4-0.6 MPa, and 7 respectively during the carbonation process; （4） preparing precipitated basic magnesium carbonate by thermally decomposing the Mg（HCO3）2 solution at 90-100°C; （5） obtaining the MgO product by calcining the precipitated basic magnesium carbonate at 850-950°C for 30-60 min, and adopting flowing nitrogen during the cooling process. By using this technology, more than 80wt% magnesium in hydromagnesite mineral can be extracted, and high-performance MgO products used in special silicon steel can be ob- tained.     

咪唑啉型含氮硼酸酯的合成

合成了两种咪唑啉型含氮硼酸酯(MBN-1和MBN-2),并对产品的结构进行了表征,同时分析了产品的水解稳定性、油溶性、热稳定性以及摩擦学性能。结果表明:与MBN-1相比,MBN-2具有较好的热稳定性,分解温度达到280℃,水解稳定性大于30d,可以较好地溶解在基础油中,对铜片无腐蚀,当其在基础油中的质量分数为2%时,MBN-2能明显减轻钢球表面磨损。     

ODS HT9钢的制备及其性能研究

用氮气雾化的HT9粉末和Y₂O₃粉末为原料,通过机械球磨的方法制备ODS(oxide dispersion strengthened, 即氧化物弥散强化)合金钢粉末,采用SPS(spark plasma sintering, 即放电等离子烧结)的方法制备不同烧结温度下的ODS HT9钢,通过光学显微镜、XRD、SEM、维氏硬度计和拉伸试验机等试验设备,研究不同球磨工艺(球磨时间及球料比)和烧结温度分别对ODS合金钢粉末特性和性能的影响。结果表明:球磨时间30 h以及球料比为10:1时,粉末颗粒大小均匀且晶粒尺寸趋于稳定,在烧结温度1 000 ℃和1 050 ℃;ODS HT9钢中只有铁素体-马氏体相,在烧结温度为1 000 ℃时,其抗拉强度、致密度和硬度分别达到了955 MPa、98.6%和460 HV1;其抗拉强度和硬度比普通类似成分的316不锈钢分别提高了48%和52%,获得了较好的性能。     

热处理工艺对35NCD16合金钢组织和性能的影响

研究了热处理工艺对35NCD16合金钢组织和性能的影响,采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验、硬度实验等设备及实验方法对875℃淬火,550℃、560℃、570℃和580℃不同温度回火后的材料进行组织观察和性能测试,分析其显微组织和力学性能变化规律,从而得出最佳热处理工艺参数.实验结果表明:875℃淬火+高温回火能有效改善35NCD16合金钢的显微组织,在实验温度范围内,35NCD16钢于550℃、560℃发生二次硬化现象,尤以550℃更为显著,此时硬度、抗拉强度、延伸率达到最大值,分别为42.07 HRC、1 309 MPa和15.42%,断口呈微孔聚集型特征,大韧窝中分布着小韧窝;温度超过560℃,则出现过时效现象,580℃时硬度降至35.13 HRC,抗拉强度降至1 048 MPa,延伸率降至12.83%.因此,35NCD16合金钢的最佳热处理工艺为875℃淬火+550℃回火.     

Martensite transformation induced by deformation and its phase electrochemical behavior for stainless steels AISI 304 and 316L

The martensite transformation induced by tensile elongation and its effect on the behavior or phase electrochemistry of AISI 304 and 316L in 3.5% NaCl solution were studied.The results show that the content of α′-martensite in stainless steel 304 increases with the true strain,As α′-martensite content increased.freee corrosion potential and pitting potential of stainless steel 304 in 3.5% NaCl solution appeared the change trend of a minimum.It was also found that pitting nucleated preferentially at the phase interfaces between martensite and austenits,There exsted apparent differnece between electrochemical properties of austenite and of martensite for stainless steel 304 and 316L in 3.5% NaCl solution.     

HA-ZrO2生物复合材料的制备

首先以H3PO4和Ca(OH)2为主要原料利用湿化学方法合成了结晶良好的羟基磷灰石粉体(HA),在该粉体中分别引入15%、20%和25wt%的m-ZrO2粉体,经成型后分别在900℃、1 000℃、1 100℃和1 200℃温度下煅烧1h,详细研究ZrO2含量和烧结温度对该复合材料物相及体积密度的影响规律.结果表明:随着烧成温度的升高,该复合材料的体积密度呈上升趋势,当温度为1 000℃时达到最大值,当温度进一步升高时,体积密度下降.而复合材料中的HA相随温度的升高而不断降低,当温度超过1 000℃时该趋势更加明显.随ZrO2的引入材料体积密度有一定提高,但当ZrO2含量超过20%时,其体积密度有所降低,当ZrO2含量为20%时,杂质含量最低.