电冶矾土刚玉质自流浇注料的研究

以电冶矾土刚玉为骨料有利于提高浇注料的自流性能 ;六偏磷酸钠分散剂对Al2 O3泥浆流变性能有较理想的改善作用 ;电冶矾土刚玉质自流浇注料具有优良的抗渣性能 ,这主要同浇注料的显微结构和电冶矾土刚玉骨料的性能相关。     

CaO含量对刚玉质浇注料性能与显微结构的影响

通过控制铝酸钙水泥加入量,研究了CaO含量分别为0、0.5%、1.3%、1.7%、2.5%、3%、3.5%、4.9%、5.6%和7.5%时对刚玉质浇注料烧结性能、抗热震性和显微结构的影响,同时借助XRD、SEM、EDS和高温热膨胀仪等手段对浇注料的物相变化、热膨胀系数和显微结构进行了分析和观察。结果表明:刚玉质浇注料中CaO含量显著影响着浇注料的烧结性能、抗热震性及其显微结构,当CaO含量低于2.5%时,随着CaO含量的增加,浇注料中片状CA6逐渐增多,并伴随着大量的体积膨胀,导致浇注料体积密度下降,显气孔率上升;当CaO含量超过2.5%时,随着CaO含量增加,浇注料中CA2相含量增加,CA6相含量逐渐减少,浇注料体积密度开始增加,显气孔率下降,线膨胀率减小,CaO含量高于5.6%的浇注料出现了收缩;刚玉质浇注料的抗热震性与显微结构密切相关,CaO含量为4.9%～7.5%的刚玉质浇注料具有很好的抗热震性,这是由于浇注料基质中粒状CA2与片状CA6相互穿插,刚玉骨料边缘片状CA6向基质中生长,强化了基质与骨料的结合,同时CA2相具有低膨胀性,导致浇注料具有较高的强度保持率和抗热震性。     

氧化铝微粉与减水剂对刚玉质浇注料施工性能的影响

研究了减水剂(包括六偏磷酸钠和萘系、三聚氰胺类及聚羧酸盐类3类减水剂)、氧化铝微粉(包括烧结氧化铝微粉和活性氧化铝微粉)对纯铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料的流动性能和力学性能的影响。结果表明:1)氧化铝微粉的平均粒度对浇注料的流动度有较大的影响,在一定范围内,粒度越粗,浇注料的初始流动性越小,可工作时间越短。2)氧化铝微粉中可溶性碱性氧化物的含量对浇注料的施工性能和可工作时间有一定的影响。3)减水剂既影响浇注料的需水性,还影响浇注料的强度发展,必要时需引入缓凝剂或者促硬剂进行调节。4)综合比较萘系、三聚氰胺类及聚羧酸盐类3类减水剂,以聚羧酸盐类减水剂的减水效果较好。     

分散剂对无SiO_2微粉刚玉质浇注料性能的影响

为了优化刚玉质浇注料的性能,在以纯铝酸盐水泥结合的刚玉质浇注料中加入不同分散剂,系统研究了不同分散剂对浇注料基质浆体动电特性、流变特性以及对浇注料常规物理性能的影响。结果表明,加入4种分散剂的基质浆体的Zeta电位绝对值均较低,且加入高分子聚合物型分散剂浆体的Zeta电位绝对值比加入聚电解质型分散剂浆体的更低;4种分散剂均能显著降低基质浆体的表观黏度,其最佳加入量分别为0.2%、0.7%、0.6%和0.7%;加入分散剂FS10的刚玉质浇注料的需水量最低,且试样的各项物理性能都较优。     

颗粒组成对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料抗爆裂性能的影响

为了研究骨料与细粉含量对水合氧化铝结合刚玉质浇注料抗爆裂性能的影响,以5～3、3～1、≤1和≤0.074 mm的电熔白刚玉颗粒和细粉、d50=2.4μm的水合氧化铝微粉、d50=1.198μm的活性α-Al2 O3微粉、d50=0.268μm的SiO2微粉等为主要原料,骨料与细粉的质量比从60:30变为70:20,制备...     

SiO2微粉加入量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料性能的影响

为了研究SiO2微粉添加量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料抗爆裂性能的影响,以电熔白刚玉、ρ-Al2O3、活性α-Al2 O3微粉等为主要原料,分别添加质量分数为0、1％、2％、3％、4％、5％和6％的SiO2微粉代替基质中的电熔白刚玉细粉,振动浇注成型后,分别检测其常温力学性能、透气度、孔径分布和抗爆裂温度.结果表明...     

加入纳米碳酸钙对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响

以烧结刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、电熔尖晶石粉、α-Al2O3微粉、纳米碳酸钙以及水合氧化铝为基质,研究了纳米碳酸钙加入量(质量分数分别为0.4％、0.8％、1.2％、1.6％、2.0％)对刚玉-尖晶石质浇注料经不同温度处理后抗折强度、抗热震性和抗渣性的影响.结果表明:加入的纳米碳酸钙在高温下分解,并原位生成铝酸钙系矿物,能明显提高浇注料在800～1400 ℃处理后的常温和热态抗折强度;加入纳米碳酸钙能明显提高浇注料的抗热震性能,对浇注料抗高碱度渣性能的影响较小,但明显降低了其抗低碱度渣的侵蚀性和渗透性.     

铝酸钙水泥对刚玉基浇注料性能的影响

以电熔白刚玉颗粒及细粉为主要原料,α-Al2O3微粉、铝酸钙水泥以及Alphabond300为结合系统,研究了铝酸钙水泥加入量(质量分数分别为0、0.75%、2.25%和3.75%)对刚玉基浇注料性能的影响。结果表明:1)水泥的加入使浇注料基质的粘度增大,浇注料的流动性降低。2)随着水泥加入量的增加,110℃以及800℃处理后的冷、热态抗折强度均逐渐提高;1 100℃、1 400℃和1 600℃烧后的冷、热态强度均先降低后升高,其中水泥加入量(质量分数,下同)为0.75%时值最小。3)随着水泥含量的增加,浇注料抗热震性提高。4)少量水泥的加入使浇注料的抗渣性能降低,进一步增加水泥加入量,浇注料的抗渣性能逐步改善;在本试验范围内,水泥加入量为3.75%的浇注料和不含水泥的浇注料抗渣性能基本相当。     

氧化铁粉对MgO-Al2O3质浇注料性能的影响

以电熔镁砂、二氧化硅微粉、MA尖晶石粉、α-Al2O3微粉、氧化铁粉为原料制备MgO-Al2O3质浇注料,研究氧化铁粉加入量(0、2%、4%、6%)对MgO-Al2O3质浇注料常温物理性能、抗热震性和抗渣性的影响.按照国家相关标准进行各项物理性能检测,并用X射线衍射仪对1550℃3 h烧后试样进行物相分析,采用风冷法进行抗热震性试验,静态坩埚法进行抗渣试验.结果表明加入氧化铁粉对MgO-Al2O3质浇注料的抗渣渗透性能和常温力学性能有利.随着基质中氧化铁粉加入量的增加,试样抗渣侵蚀能力有所减弱,抗渣渗透能力明显增强,试样经1100℃3 h和1550℃3 h热处理后的常温力学性能得以提高,但抗热震性降低.氧化铁粉加入量≤2%时,试样的抗热震性较好.     

碳氮化钛对低碳镁碳砖性能的影响

研究了碳氮化钛加入到低碳镁碳砖中对其性能的影响,并采用XRD物相分析、SEM显微分析研究了碳氮化钛对低碳镁碳砖基质部分烧后性能的影响。结果表明:镁碳砖基质部分经1600℃3h埋炭处理后,碳氮化钛仍均匀分布在基质中,并和MgO发生一定程度的固溶;加有碳氮化钛的镁碳砖经1600℃3h埋炭处理后,体积密度有所降低,气孔率升高,线膨胀率增大,常温耐压强度有所减小;碳氮化钛对镁碳材料的抗氧化性有所改善,但不及传统的金属铝粉;材料同样表现出良好的抗渣性。     

Effect of Ti （C,N） on Properties of Low-carbon MgO- C Bricks

The effect of Ti （ C, N） on properties of low-carbon MgO - C bricks was investigated. The phase composition and the microstructure of the matrix of low-carbon MgO - C brick containing Ti （ C, N） were studied by XRD and SEM analysis together with EDS. The results showed that Ti （ C, N） distributed in the matrix of lowcarbon MgO - C brick uniformly after being treated at 1 600 ~C for 3 h in coke powder bed, and Ti （C, N） and MgO formed a solid solution. After the treatment at 1 600 ℃ for 3 h in coke powder bed, the bulk density and cold crushing strength of low-carbon MgO - C brick with Ti （ C, N） decreased, and the apparent porosity and linear change rate of specimens increased. The oxidation resistance of low-carbon MgO - C brick with Ti（ C, N） was superior to that of low-carbon MgO - C brick with no additives, but inferior to that of low-car- bon MgO - C brick with Al powder. The slag resistance of the specimen with Ti （ C, N） was excellent as well.     

硅线石对矾土基浇注料性能的影响

以矾土为主要原料,加入硅线石粉、SiO2微粉、活性A l2O3微粉、水泥等制备矾土基浇注料,研究了硅线石加入量(质量分数分别为0、4%、8%和12%)对浇注料常温性能和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:随着硅线石加入量的增加,浇注料的常温强度和体积密度下降,显气孔率增大;在浇注料中加入硅线石有助于提高试样的抗渣侵蚀性能,但加入质量分数大于8%时,试样抗渣侵蚀性能下降,渣渗透深度和侵蚀深度增加;硅线石加入质量分数为4%~8%时,浇注料的综合性能较好。     

负压浇注对刚玉浇注料性能的影响

按板状刚玉颗粒70%(w)、板状刚玉细粉和氧化铝微粉26%(w)、纯铝酸钙水泥3%(w)和减水剂1%(w),加适量水配制成刚玉浇注料,搅拌均匀后倒入真空浇注设备的模具中,分别于真空度为0、-0.03、-0.06和-0.09 MPa的时刻开始振动浇注成型,振动时继续抽真空2 min,试样经养护、烘干和1 500℃3 h热处理后,研究负压浇注对刚玉浇注料物理性能、抗热震性和抗渣性的影响,并借助压汞仪测定试样孔径分布,采用SEM观察试样断口形貌.结果表明:与常压浇注的试样相比,负压浇注可使试样中的气孔直径从10～20μm降到0.5～2μm,使试样结构更加致密,从而提高其机械强度和抗渣侵蚀性;负压浇注对试样的抗热震性略有负面影响,但负压浇注的试样热震后强度仍高于常压浇注的;在真空度为-0.03～-0.06 MPa之间开始振动浇注时,得到的浇注料试样综合性能最好.     

Influence of ZrC addition on the microstructure,mechanical properties and oxidation resistance of Ti(C,N)-based cermets

In this study, Ti(C,N)-WC-NbC-ZrC-Co-Ni cermets were prepared by sintering-hip at 1450?°C. The effect of ZrC addition on the microstructure, mechanical properties, oxidation resistance and wear resistance of Ti(C,N)-WC-NbC-Co-Ni cermets were explored in detail. The results show that ZrC addition plays the role of inhibitor in the dissolution–reprecipitation process, which can increase the wear-resistant carbide phases and inhibit the precipitation of brittle (Ti,W,Nb)(C,N) rim phase. Therefore, the core-rim structures are refined and the Nb content in binder increases, which enhance mechanical properties and oxidation resistance of cermets. With the increasing ZrC content, the oxidation resistance of cermets can be improved constantly, while the transverse rupture strength, fracture toughness and wear resistance of these cermets increase first and then decrease. The cermet with 1?wt% ZrC exhibits the transverse rupture strength of 2549?MPa and highest fracture toughness of 13.0?MPa?m^1/2. The oxidation weight gain of cermets containing 5?wt% ZrC after holding 100?h at 750?°C in air is 2.8?×?10^?6 g?mm^?2, which is only 22% of that in the cermets without ZrC addition.     

WC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响研究

用传统的粉末冶金方法制备了不同WC含量的超细Ti(C,N)基金属陶瓷试样,运用SEM,EDX等手段对材料的显微组织进行了表征分析,并用这些显微组织的特征和差异解释了材料宏观力学性能的特点.结果表明,金属陶瓷的组织为典型的两相结构特征,其中陶瓷相的芯、壳结构(core/timstructure)与溶解析出机制有关.少量WC的加入能提高材料的力学性能.断口SEM分析表明:断裂机理为典型的混合型断裂(穿晶断裂和沿晶断裂),金属相存在着明显撕裂的痕迹.