电铝热还原法制备钒铝合金的试验研究

本文采用电铝热还原法制备了钒铝合金,通过DSC分析,Al与V_2O_5的反应过程反应级数为n=0.367,表观活化能E_a=191.47 kJ·mol^-1。从试验研究可知,焙烧温度为1 500℃,焙烧时间20 min,Al/V_2O_5=0.8,渣系配比为Al_2O_3:CaO:CaF_2=4:4:2时,制备出符合钒铝合金牌号为VAl65的钒铝合金,制备的钒铝合金的主要物相为Al_8V_5和Al_2V_3,合金收率70.2%,钒收率为87%。     

铝热还原法制备AlV55合金的研究

利用Fact Sage热力学软件和差热分析仪对铝热法制备Al V55合金的热力学过程进行了分析,结果表明:该反应可自发进行,反应的绝热燃烧温度为3 276.61K,单位热效应为4 567.06 J·g-1,属于液—液反应。研究了不同V含量对合金成品率以及单位热效应对合金钒收率的影响:对于Al V55合金,提高合金V含量可以最大程度的降低脆性相Al8V5对合金成品率的影响,所以在不隔绝空气的情况下提高合金的V含量可达到提高合金成品率的目的;单位热效应对合金钒收率影响很大,单位热效应确定为3 367 J·g-1时合金的钒收率最高,约为96.5%。     

NaF-NaCl-KCl熔盐体系中铝热还原法制备Al-Sc合金

在Na F-NaCl-KCl熔盐体系熔融状态下,用铝热法还原氟化钪制备出钪含量2.37%~8.13%的铝钪合金。引入金属间化合物Al3Sc作为生成物对反应式进行修正,热力学计算结果表明,该反应在1033 K温度下可以进行,且反应焓变为负值,反应放热。设计正交实验分别考察保温温度、保温时间与钪投入量三个因素对钪回收率的影响;设计单因素实验考察保温温度对钪回收率的影响。结果显示,在1033 K、钪投入量3%、保温1 h条件下得到最高钪回收率为94.13%。保温温度是钪回收率的主要影响因素,回收率随温度升高先上升后降低。钪投入量是钪回收率的次要影响因素,回收率随投入量增加而降低。保温时间对钪回收率的影响最小,延长保温时间能少量提高回收率,超过1h后回收率不再上升。     

铝热还原法制备硼粉

以B2O3为原料,Al粉为还原剂,用KClO3做助燃剂,通过自蔓延铝热还原制备硼粉,研究KClO3添加量(质量分数)及反应物料B2O3与Al粉的配比对产物纯度的影响,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对产物进行物相、形貌和元素分析。结果表明:还原产物主要由α-B及少量Al、B2O3和α-Al2O3组成;随着助燃剂KClO3添加量增加,产物中B含量w(B)逐渐增多,Al含量w(Al)逐渐减少。当KClO3添加量(质量分数)为25%时,w(B)最高为94.38%,w(Al)为5.62%;随着反应体系中Al含量减少,产物纯度呈下降趋势,在Al欠量2%、4%和6%时,产物的纯度w(B)分别为95.08%、94.58%及94.15%。     

电铝热还原法制备的钛铝合金真空磁悬浮精炼研究

真空磁悬浮精炼TiAl合金理论及试验研究表明:提高真空度和增大加热电流有利于降低合金中氧含量,但是Al元素挥发严重,精炼过程剧烈,不利于合金成分控制和渣夹杂物去除。加热电流60 A,真空度400 Pa(通入氩气),精炼时间30 min条件下,合金中大颗粒的渣夹杂物得到有效去除,相同工艺条件下,精炼两次后,合金中O含量降低到0.50%,N含量降低到0.55%。精炼两次后得到的TiAl合金的组织为近层片组织,由γ和α_2组织构成,主要物相由TiAl、Ti_2AlN和Ti_2Al相组成,得到了目标TiAl合金的微观组织和相组成。该工艺制备的TiAl合金为室温脆性断裂,弯曲强度为258 MPa,维氏硬度(HV)为486。     

铝热还原法制备稀土－铝合金

铝热还原法制备稀土－铝合金张淑芬，李平，杜富英，路连清（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）稀土在铝和铝合金中的应用相当广泛。目前流行的方法是在铝电解槽中添加稀上化合物，直接生产稀土－铝合金的方法，对铝厂来说，是合理和方便的。然而，对铝加工...     

热等静压技术制备TiAl合金

用Ti,Al元素混合粉(Ti-34％Al,Ti中含有1.5％TiC,质量分数),采用热等静压技术制备了TiAl合金,研究了热等静压压力对合金的密度,合金的微观结构以及物相等的影响,研究结果表明:随着热等静压压力的升高,合金的密度迅速增大,同时,合金中的Ti_3Al相消失,TiC与其它物质反应并在晶界处形成Ti_2Al相,随着压力的升高,合金收缩率的增大,细小的球状Ti_2AlC相会聚集在一起而变成针状Ti_2AlC,利用HIP技术可以很容易地制备出含C的TiAl复合材料。     

铝热法制备粗钒合金试验

以V2O5和Al粉为原料,利用自制竖炉在实验室条件下进行铝热法制备电解精炼用粗钒合金试验,研究了单位炉料热量和配铝系数对V回收率和合金中Al含量的影响.稳定性试验结果表明:单位炉料热量为4080 kJ/kg、配铝系数为100％的条件下,得到的粗钒合金平均含V 92.65％,Al 2.79％,过程中钒回收率平均为84.34％,该种合金可用于电解精炼制备金属钒.     

电铝热还原电炉钛渣制备Ti-Al-xFe-ySi合金

利用攀枝花产的电炉钛渣铝热还原一步合成Ti-Al-xFe-ySi多元合金,探索CaO对渣金分离、合金收率及钛收率的影响。当CaO/Al=1.1时,制备的熔渣主要生成了低熔点Al_2O_3·CaO和7Al_2O_3·12CaO相,渣金分离效果最好。合金收率达到62%,Ti收率达到92%,合金中氧含量仅为1.32%。制备的合金主要物相为TiAl_3、TiAl相,而渣中还原出来的Fe替代了TiAl3中的部分Ti形成了Al_3Ti_(0.75)Fe_(0.25)物相,而Si主要与合金中的Ti结合生成了Ti5Si3相,合金中还含有少量的碳与TiAl和TiSi相形成了Ti_3SiC_2和Ti_2AlC新相。     

电铝热多期法制备FeV80合金的偏析研究

利用扫描电镜、能谱分析、FactSage热力学计算等方法,研究了FeV80合金的微观形貌及元素分布情况,结果表明:FeV80合金主要由浅灰色的基体相(σ相)和深灰色的针状、颗粒状第二相(BCC-A2相)组成,且杂质元素Si更倾向于在σ相中析出.结合现场试验,对FeV80合金的宏观偏析进行了研究,受元素熔点、密度、凝固性...     

TiAl合金形成热模拟研究

调整了MAEAM模型中的电子密度参数比,并以相图为基础考虑每个成分比的相结构,应用改进分析型嵌人原子方法(MAEAM)计算了TiAI合金形成热.计算结果与Miedema理论结果进行了比较,二者的变化趋势一致.为了说明计算方法的可靠性,用同样的方法计算了NiAl合金和FeAl合金形成热.模拟结果与实验结果和第一性原理计算结果相一致.     

TiAl合金的制备

将雾化后的TiAl合金粉末在392MPa压力下进行冷等静压.然后在≥1623K温度下压实烧结,生产出TiAl合金,其相对密度达91％。在CaO坩埚中将熔化粉末离心雾化,并在1473K温度下、98MPa压力下完全可以获得理论密度。 TiAl样品的粒子尺寸为～20至3μm,甚至在     

低温还原法制取铝稀土合金

在熔化铝的过程中,加NaF-NaCl熔体作熔剂,并向NaF-NaCl熔体中添加稀士氧化物(或其他稀土化合物),用铝还原RE_2O_3,可直接得到含铝的稀土合金或稀土中间合金。     

TiAl合金的制备及应用现状

TiAl合金密度小、高温性能优异,自20世纪50年代以来已发展到第三代。介绍了TiAl合金的性能特点、发展历程,真空感应熔炼、真空自耗电弧熔炼、等离子冷床炉熔炼等熔炼TiAl合金方法的优缺点,以及国内外TiAl合金的制备情况;提出TiAl合金熔炼过程中存在的问题主要是宏观与微观偏析,应从原料加入方式、原料纯度及熔炼工艺等方面进行改进;此外,对TiAl合金在航空航天、汽车工业等领域的应用现状进行了概括,指出TiAl合金近期的研究重点是大尺寸铸锭的均匀化控制。     

钙热还原法制备金属钆研究

文章对钙热还原法制取金属钆的技术进行了研究,结合现代先进检测方法系统地研究了在钙热还原法制备金属钆的实验过程中所用的还原剂Ca、反应温度和反应时间等因素对整个还原反应的影响。通过对还原时间、还原剂比例等因素的控制研究,发现：在反应温度为1400℃,GdF3与金属Ca的质量比为1比0.34,反应时间为30 min的条件下进行还原反应,最终可得到呈锭状的金属钆粗品,再将金属钆粗品精炼除钙后得到金属钆精品,收率达到98%,分析其平均RE总量≥99.5%,钆占RE纯度≥99.9%。     

钠热还原法制备铌铝金属间化合物粉末

以Nb2O5和NaAlO2的混合粉末为原料,NaCl和CaCl2为稀释剂,金属钠为还原剂,采用熔盐中金属钠热还原法制备铌铝金属间化合物粉末。研究原料中氧与熔盐中CaCl2的物质的量比、原料粉末中铌与铝的物质的量以及预熔时间对铌铝金属间化合物粉末物相结构、形貌及粒度的影响。结果发现,在NaCl-52%CaCl2体系(摩尔分数,下同)中,预熔时间约为6.0 h,在680℃条件下还原Nb2O5-85.7%NaAlO2(摩尔分数,下同)混合粉末的产物为NbAl3纳米粉末;在750℃条件下还原Nab2O5-40.0%NaAlO2混合粉末获得Nb3Al纳米粉末。NbAl3粉末和Nb3Al粉末的粒径分别在50~260 nm和30~180 nm范围内。随着原料在熔盐体系中预熔时间延长,铌铝金属间化合物粉末的纯度提高。     

用铝热还原法提取锶

在一个机械搅拌的铝熔池中进行了用铝热还原法从碳酸锶中提取锶的试验。熔铝中含有添加的镁或铋，加镁有两上理由：一是增加反应活力；二是降低熔事金的表面张力。加铋仅降低表面张力而不改变熔融液的反应性，试验条件为：温度１０００℃，压力一个大气压，接触时间１小时。结果表明，Ｍｇ：Ｓｒ摩尔比为１０：１时，从被加入过量铝的碳酸锶中，锶的回收率大于５０％，将另镁或铋的试验进行比较，表明镁的化学作用强于铋或镁的表面张     

TiAl合金的热压缩模拟

在Gleeble1500热模拟实验机上对Ti-45Al-7Nb-0.15B-0.4W合金进行了恒应变速率热压缩实验。热模拟参数分别如下:温度为1050~1230℃,变形速率为0.01 s-1,变形量为30%。测试了不同温度下的位移-载荷曲线,观察了变形后的宏观与微观组织。结果表明:使用45#碳钢作为包套时,TiAl合金的包套热压缩温度不能低于1050℃,也不能超过1230℃,最优温度为1180℃;当包套TiAl合金的名义相对压缩量为30%时,TiAl合金块的实际最大相对压缩量为50%,TiAl合金和微观组织被拉长、压扁。     

硅热还原法生产中间合金

硅热还原法比炭热还原法具有一系列的优越性,特别是前者要求温度低,过去尚未将它用于炼制铁合金和含钙的中间合金。碳热还原制取这样的合金会造成碳转入气相(用碳还原钙温度须高达2150℃)。这样高的温度在形成一氧化碳气体的同时,会导致钙蒸气和一氧化硅蒸气从坩埚中猛烈喷出,从而急剧地恶化了劳动条件和冶炼的技术经济指标。熔炼硅钙合金时钙的回收率为65%,硅的回收率为80%。大量的钙和硅从烟尘中损失掉了。     

铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金的试验研究

研究了炉外铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金,对Al金属粒度进行选择,得出铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金是可行的结论。同时对制备过程Al损耗以及反应产物物相、金相组织、Nb偏析进行分析,结果表明,以3mm粒径的Al粒进行铝热还原反应,制备出的Nb-Al中间合金纯度更高,Nb元素分布更均匀。