DP780钢中大型夹杂物分析与控制

通过大样电解实验对DP780汽车用钢大型夹杂物进行了研究。结果表明,大型夹杂物的尺寸度在50~700μm之间。稳态铸坯中大型夹杂物以SiO_2-Al_2O_3和SiO_2-MnO复合氧化物为主;头坯中大型夹杂物以SiO_2-CaO-Al_2O_3和CaO-SiO_2氧化物夹杂为主;混浇坯中大型夹杂物以SiO_2和Al_2O_3-CaO-MgO复合氧化物为主,尾坯中大型夹杂物以SiO_2、SiO_2-Al_2O_3-MnO和SiO_2-Al_2O_3-CaO等复合氧化物为主。稳态坯各样大型夹杂物含量平均为34.25 mg/10 kg,处于正常水平。头坯大型夹杂物含量为39 mg/10 kg,比稳态坯高14%,混浇坯大型夹杂物含量平均为33.5 mg/10 kg,尾坯大型夹杂物含量为35 mg/10 kg,与稳态坯基本一致。     

利用双联浓差电池测定冰晶石-氧化铝熔盐系中Al_2O_3的活度

一、前言研究Al_2O_3在氟化物熔盐系中的行为对铝电解的理论和实践都具有重要意义,准确测定Al_2O_3的活度就是其中重要的一项。冰晶石-氧化铝熔体中Al_2O_3的活度是热力学计算的基础数据之一。它对于判断熔体结构和确定Al_2O_3     

氧化铝赋存形式对低钙烧结熟料矿相转化的影响

采用石灰烧结法处理低品位含铝资源提取氧化铝,研究在n(CaO)/n(Al_2O_3)为1、烧结温度为1350℃条件下,氧化铝以a-氧化铝、莫来石和钙铝黄长石赋存形式的物料与石灰烧结后熟料矿相、晶体稳定性和在碳酸钠溶液中氧化铝浸出性能。结果表明:以α-氧化铝为原料时,Ca_(12)Al_(14)O_(33)优先生成,并进一步结合Al_2O_3转化成CaAl_2O_4。熟料矿相为CaAl_2O_4、Ca_(12)Al_(14)O_(33)、γ-Ca_2SiO_4和β-Ca_2SiO_4,CaAl_2O_4和Ca_(12)Al_(14)O_(33)晶胞体积较大,在碳酸钠溶液中,晶体稳定性较差,氧化铝的浸出率为91.60%;以莫来石或钙铝黄长石为原料时,Ca~(2+)逐步取代晶格中Si~(4+)位置并与Al~(3+)结合生成铝酸钙,分离出的Si~(4+)与CaO生成Ca_2SiO_4,而Ca_(12)Al_(14)O_(33)或Ca_3Al_2O_6的生成造成CaO不足,导致部分Ca_2Al_2SiO_7不能被转化,熟料矿相为CaAl_2O_4、Ca_(12)Al_(14)O_(33)、γ-Ca_2SiO_4、β-Ca_2SiO_4和Ca_2Al_2SiO_7,CaAl_2O_4和Ca_(12)Al_(14)O_(33)晶胞体积较小,与碳酸钠反应时活性稍差,氧化铝的浸出率低于80%。     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al_2O_3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO_2粉末制备Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO_2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al_2O_3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO_2粉末与Al基体发生反应生成的Al_2O_3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO_2添加量增加到7%时,生成的Al_2O_3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO_2粉末所制备的Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al_2O_3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。     

Y、Ta、Cr元素对Ni-10%Cu-10%Fe-10%Al合金在850℃冰晶石熔盐气氛中热腐蚀行为的影响

通过真空铸造得到Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu(质量分数)及分别添加0.8%Y、5.3%Ta和13.6%Cr(质量分数)的Ni-Fe-Al-Cu-X(X:Y或Ta或Cr)4种合金,采用熔盐腐蚀实验及SEM,XRD及EDX测试研究各合金在850℃静态冰晶石熔盐气氛中的腐蚀行为。结果表明:在850℃冰晶石熔盐气氛中,Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金表面形成的氧化物保护膜;由于氧的聚集、扩散,并在熔盐/氧化膜界面处发生O2+2e=2O2还原反应,而生成的O2与MeO反应生成MeO22,致使NiO和Al2O3等氧化物层疏松、多孔、易剥落;另外,氧化物保护膜也被熔盐挥发的氟化物通过物理化学作用而溶解,形成坑洞,腐蚀层呈现层叠状;添加0.8%Y和5.3%Ta可净化合金晶界,使腐蚀层中氧化产物更致密,提高合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能;添加13.6%Cr的Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金,其腐蚀层形成Cr2O3及NiCr2O4冰晶石结构的化合物,降低其他氧化物的活度,提高氧化膜的保护作用,该合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能最好。     

论工业冰晶石中氟的热损失

铝工业对工业冰晶石所提出的要求之一,是NaF/AlF_3分子比为2.5～3.0和SiO_2的含量要低。目前,工业冰晶石的生产是根据苏联国家标准(ΓОСТ 10561—73)进行的,按此要求NaF/AlF_3分子比应不小于1.5,而最低等级中的SiO_2含量不大于1.5％。工业冰晶石的NaF/AlF_3分子比的实际数值为1.5～1.8。南乌拉尔冰晶石厂和敖德萨拉磷酸盐厂生产的高分子比冰晶石试制性批样,其SiO_2含量     

GCr15轴承钢Ca-Mg-Al-O系夹杂物生成热力学研究

基于FactSage热力学软件模拟了1 560℃时GCr15轴承钢钢液中[Ca]、[Al]、[Mg]、[O]元素含量变化对夹杂物生成及转化的影响。结果表明:[Ca]含量增加,高熔点钙铝酸盐夹杂向CaO·Al_2O_3和CaS(s)方向转变。[Al]含量的增加,钢中夹杂物由a-Ca_2SiO_4向CaO·Al_2O_3、MgO·Al_2O_3方向转变。[Mg]含量增加,钢中夹杂物的由a-Ca_2SiO_4、CaO·Al_2O_3向MgO·Al_2O_3、MgO方向转变。[O]含量的增加,钢中夹杂物由CaS、MgO向CaO·Al_2O_3、MgO·Al_2O_3方向转变。     

高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中氧化铝反应热力学

研究了高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中Al_2O_3与CaCO_3、CaO、SiO_2及FeO反应的热力学规律.结果表明:在1 473～1 673 K温度下,Al_2O_3比Fe_2O_3更易与CaCO_3反应;Al_2O_3与铁酸钙(2CaO·Fe_2O_3和CaO·Fe_2O_3)反应不能生成3CaO·Al_2O_3,当烧结温度大于1 000 K时,可以与2CaO·Fe_2O_3反应生成12CaO·7Al_2O_3;SiO_2比Al_2O_3更易与CaO结合,Al_2O_3与SiO_2直接反应生成硅酸铝的可能性较小;当烧结温度为1 473～1 673 K时,除CaO·2Al_2O_3和CaO·Al_2O_3不能向3CaO·SiO_2转变外,其余铝酸钙均可在SiO_2的作用下向硅酸钙转变;2CaO·Al_2O_3·SiO_2是CaO、Al_2O_3和SiO_2三者直接反应的产物,不能由硅酸钙和铝酸钙相互反应生成;CaO、Fe_2O_3、Al_2O_3和SiO_2四元矿物存在时,烧结过程优先生成2CaO·Al_2O_3·SiO_2和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3,这与烧结实验结果相符.     

纳米流体微量润滑铣削Ti-6Al-4V冷却性能实验评价

利用纳米粒子的强化换热能力,将纳米粒子加入基础油形成的纳米流体,能够解决仅基础油的微量润滑铣削冷却能力不足的问题,深入研究不同纳米粒子+基础油的纳米流体微量润滑的冷却效果,文章对不同纳米粒子微量润滑铣削时的冷却效果进行实验评价。以Ti-6Al-4V作为工件材料,棉籽油作为微量润滑基础油,6种不同纳米粒子(Al_2O_3、MoS_2、SiO_2、CNTs、SiC、Graphite)以1.5%的质量比用二步法配置成的纳米流体进行微量润滑铣削,通过铣削力、铣削工件瞬时温度、表面粗糙度值及表面微观形貌进行实验评价,实验结果表明SiO_2纳米粒子铣削时铣削力比较大,但铣削时工件的温度是最低的,说明SiO_2纳米粒子的冷却能力在这些纳米粒子中是最强的,SiO_2和Al_2O_3纳米流体铣削工件的温度不仅能快速降下来,并且温度降的比较低,同时Al_2O_3和SiO_2纳米粒子都能达到较好的表面粗糙度值,加入Al_2O_3纳米粒子的表面粗糙度值比纯棉籽油降低了66.7%。     

氧化钪在nNaF·AlF_3ScF_3熔盐体系中的溶解

通过三因子三水平正交实验设计, 研究了Ｓｃ２Ｏ３ 在ｎＮａＦ·ＡｌＦ３ＳｃＦ３ 熔盐体系中的溶解度与熔盐成分及温度的关系。结果表明, 冰晶石的分子比与ＳｃＦ３ 的含量是影响溶解度的主要因素,ＳｃＦ３ 含量的增加与分子比的降低有利于Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解。随温度的升高,Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解度增大, 但温度影响显著性相对较小。在冰晶石分子比为２ ．１ 、ＳｃＦ３ 含量９ ％ 时,Ｓｃ２Ｏ３ 的溶解度可达５ ％ 以上。     

氧化钪在nNaF·AlF3-ScF3熔盐体系中的溶解

通过三因子三水平正交实验设计,研究了Ｓｃ２Ｏ３在ｎＮａＦ,ＡｌＦ３－ＳｃＦ３熔盐体系中的溶解度与熔盐成分及温度的关系。结果表明,冰晶石的分子比与ＳｃＦ３ｒ的含量含量是影响溶解度的主要原因,ＳｃＦ３含量量的增加与分子比的降低有利Ｓｃ２Ｏ３的溶解。随温度的升高,Ｓｃ２Ｏ３的溶解度增大,但温度影响显著性相对较小。在冰晶石分子比为２．１、ＳｃＦ３ｘｗｙｎｋｊｇ ９％ｊｆ ,Ｓｃ２Ｏ３的溶解度可达５％以上。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2熔体中Al_2O_3的溶解度

采用旋转刚玉片-氮氧分析法研究中熔体中K_3AlF_6、LiF和AlF_3含量对其Al_2O_3溶解度的影响,探讨熔体物相组成、温度及过热度对Al_2O_3溶解度的影响机制。结果表明:K_3AlF_6、LiF及AlF_3通过影响熔体物相组成对Al_2O_3溶解度产生影响;K_3AlF_6的添加有助于提高熔体Al_2O_3溶解度,但LiF和AlF_3的添加会对熔体Al_2O_3溶解度产生不利影响。在相同熔体温度条件下,与过热度相比较,K_3AlF_6对Al_2O_3溶解度的影响较大,且Al_2O_3溶解度随K_3AlF_6含量的增加而增加,且增加幅度分别为0.46%和0.16%;LiF含量的增加会使熔体Al_2O_3溶解度显著减低,降幅最高可达21.64%。在相同温度下,AlF_3对熔体Al_2O_3溶解度影响较小;但在相同过热度条件下,AlF_3含量的增加将明显降低Al_2O_3的溶解度,降幅最高可达8.20%。     

在铝电解槽中生产铝基合金的几个基本问题(下)

三、各种金属氧化物在冰晶石氧化铝系中的溶解度3.1 Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔度图研究金属氧化物在冰晶石-氧化铝中的溶解度是十分重要的,因为它直接关系到此种氧化物在电解质中的添加量,以防止在电解槽底部产生沉淀,进而增加阴极区电阻,耗费能量,降低电流效率。研究 Na_3AlF_6-Al_2O_3二     

Mgo-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系富硼渣表面张力的计算EI北大核心CSCD

基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。     

Mgo-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系富硼渣表面张力的计算

基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。     

冰晶石熔盐介质中铝热还原月壤模拟样钛铁矿

以月球资源原位利用为目的,研究了在冰晶石熔盐介质中铝热还原钛铁矿制备铝钛铁合金。热力学计算表明,在960℃,铝热还原钛铁矿的相关反应在热力学上可以自发进行。在组成(质量分数,下同)为47.14%NaF-42.86%AlF_3-10%FeTiO_3的960℃冰晶石介质中进行铝热还原,研究还原剂用量和还原时间对合金产物的影响。还原产物用XRF、XRD、SEM和EDS进行分析。结果表明,合金产物中有Al、Ti、Fe和少量Si,产物的主要物相是Al_3Ti。随着铝用量的增加,合金产物中Ti的含量逐渐减少,而Fe的含量逐渐增加;随着反应时间的延长,产物中Al_3Ti的含量增加。在冰晶石熔盐体系中进行铝热还原2 h、还原剂用量为理论用量3倍时,铝中钛含量最高可达18.82%。低还原剂用量和较长还原时间在冰晶石熔盐介质中还原钛铁矿,可实现Ti/Fe分离;还原反应为原子态的铝还原溶解为离子态的Ti~(4+)得到Al-Ti合金。     

铝酸盐熟料的溶出(3) 第二部分 铝酸盐熟料的溶出过程 第三章 熟料中氧化铝和碱的提取

1.溶出化学反应概述如上所述,铝酸盐熟料的主要物相为β硅酸二钙(β-2Cao·SiO_2)、碱金属铝酸盐和铁酸盐(R_2O·Al_2O_3;R_2O·Fe_2O_3)及其固溶体。熟料溶出包括以下过程:1)铝酸钠(钾)     

16Mn钢空心锻件探伤缺陷形成原因分析及工艺改进

对执行电炉(EBT)+钢包精炼(LF)+真空脱气(VD)+真空浇注(VC)双真空工艺路线生产的16Mn钢空心锻件进行了探伤,发现锻件(对应钢锭水口端)存在缺陷。对缺陷试样进行了宏观断口分析、扫描电镜观察及能谱分析。结果表明:筒体锻件缺陷是由大尺寸夹杂物导致的,缺陷处夹杂物主要成分为MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO、Al_2O_3-MgO-ZrO_2-CaO和SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2。其中MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO和Al_2O_3-MgO-ZrO_2-CaO是脱氧过程和精炼合金化过程形成的,SiO_2-Al_2O_3-ZrO_2形成于浇注过程的导流管内壁冲刷,凝固过程该类夹杂物进一步聚集、合并、长大。基于以上分析提出了工艺改进措施,采用改进措施生产的锻件,探伤质量问题得到有效改善。     

镁合金体育器械的表面喷涂与性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂法在体育器械用AZ91合金表面制备了Al-(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层,研究了Al_2O_3+Al B_(12)复合粉体含量对涂层显微形貌、物相组成、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性的影响。结果表明,不同含量Al_2O_3+Al B_(12)复合涂层的主要物相都为Al、Al_2O_3、Al B_(12)和Mg_(17)Al_(12)相;该涂层的显微硬度高于AZ91合金基材,且随着Al_2O_3+Al B_(12)含量的增加,该涂层的显微硬度逐渐提高;该涂层的耐磨性能都优于AZ91合金基材。Al+12%(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层具有最佳的耐磨性;基材和涂层的耐腐蚀性从低至高的顺序为:基材Al+4%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+8%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+12%(Al_2O_3+AlB_(12))。     

铝的脱气和熔体过滤(下)

四、过滤 1.过滤器的种类过滤铝熔体的过滤器,由于使用温度较低,原材料的选择面很宽,目前使用的过滤器的材质有SiO_2、Al_2O_3、2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2(堇青石)、3Al_2O_3·2SiO_2(莫来石)、石墨等,形状有十字形(网状)、球状、片状、多孔管状或板状等。具有代表性的过滤器的外形示于图7。这些过滤器的主要特性见表6。