基于第二相热力学计算的7050铝合金成分优化及设计

利用JMatPro热力学计算软件和相应的铝基合金数据库,在固溶温度475℃ 下,计算了S(Al2CuMg)、Al7Cu2Fe、Mg2Si和Al3MD023等第二相在7050铝合金中的相含量,研究了Zn、Mg、Cu、Fe、Si和Zr等合金元素对第二相相含量的影响规律,并建立了第二相含量与合金元素含量之间的关系回归方程.研...     

煤粒形状与表面元素组成对其天然可浮性的协同影响研究

为了探究颗粒形状和表面元素组成对煤粒天然可浮性的协同影响机制,本文选用粗颗粒精煤开展无捕收剂条件下的粗选和精选浮选试验,获得粗选尾矿、精选尾矿和精选精矿3种浮选产物。采用扫描电镜和能谱定量分析技术(SEM/EDS)对3种产物的颗粒形状和表面元素组成进行表征,分析各产物可浮性之间的差异,并建立可浮性与颗粒形状、表面元素组成之间的关系。试验结果表明,当煤粒表面元素组成相似时,拥有较小长径比(ER)的颗粒的可浮性较好;当煤粒ER相近时,表面C元素含量越高(或O、Al或Si元素含量越低)的颗粒可浮性较好。     

Al3Fe价电子结构及其对Al-Fe合金性能的影响

基于EET理论计算并分析Al3Fe的价电子结构与合金第二相强化、高温稳定性、范性的关系.结果表明,Al3Fe最强共价键(n1(Al3Fe)=1.0834)键合强度远大于γ(-Mg(17)Al(12))(n1(γ(-Mg(17)Al(12))=0.3455)和Mg2Si(n1(Mg2Si)=0.3241)的键合强度,有利于合金强度的提高.Al3Fe的成键能力F(ν)(Al3Fe)(729.87)远大于γ(-Mg(17)Al(12))(F(ν)(γ(-Mg(17)Al(12)))=44.22)和Mg2Si(F(ν)(Mg2Si)=42.76)的成键能力,有利于合金稳定性的增强.Al3Fe的晶格电子密度ρ1(Al3Fe)(8.6357%)小于α-Al(ρ1(α-Al)=15.6808)与Mg2Si(ρ1(Mg2Si)=21.6478)的晶格电子密度,Al3Fe晶胞中强、弱键分布n(α)不均,不利于合金的范性.     

机械力改性强化煤系高岭土电选脱碳试验研究

煤系高岭土的高效脱碳提质是后续深加工利用的前提和保障。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及荷质比测试探究了机械力改性对煤系高岭土不同组分颗粒(高岭石和净煤)表面元素组成、官能团以及荷电性能的影响。在此基础上，采用旋转摩擦电选试验研究了机械力改性对煤系高岭土脱碳效果的影响。研究结果表明：机械力改性能够改变高岭石和净煤颗粒表面元素以及官能团，引起高岭石和净煤颗粒表面荷电性能的变化。机械力改性能够使高岭石和净煤表面C—C基团含量升高、C—O基团含量降低、C＝O基团或—COOH基团含量升高，强化了高岭石和净煤颗粒的摩擦荷电性能差异。机械力改性后，高岭石中Al和Si元素含量的减小，增加了其表面负电荷；净煤中C、Al和Si元素含量的增加以及O元素含量的减少，增加了其表面正电荷。随着机械力改性时间的增加，高岭石和净煤颗粒表面的荷质比呈现先减小后趋于稳定的趋势。当机械力改性时间为40 s时，高岭石与净煤颗粒具有较强的荷电能力，其中0.074～0.125 mm和0.125～0.250 mm净煤的荷质比分别为12.88 nC/g和13.16 nC/g,高岭石的荷质比为-5.41 nC/...     

准格尔煤田高铝煤矸石中勃姆石富集特征及成因

运用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,研究了准格尔煤田大饭铺煤矿6号煤层夹矸中富铝矿物的种类、相互关系及其成因。研究表明:夹矸中富含勃姆石(60%)和高岭石(40%),光学显微镜下两者具有明显的共生关系,能谱面分析(Mapping)图像中可见Si元素与Al元素富集部位不同,两者分异现象明显;夹矸中勃姆石主要是由高岭石脱硅蚀变而来的,勃姆石主要分布于高岭石晶层之间和晶粒表面周围,并逐渐向高岭石内部蚀变。     

TiC 颗粒增强喷射沉积Al-Fe-V-Si合金的组织及力学性能

通过使用X射线衍射 (XRD)、光镜 (OM )、电子扫描电镜 (SEM )、透射电镜 (TEM ) ,对在Al 8 5Fe 1 4V 1 7Si合金中原位反应生成TiC的喷射沉积态及挤压态的显微组织进行了分析和研究 ,并对合金的力学性能进行了测试。结果表明 ,原位反应生成的TiC颗粒抑制了针状相的形成 ,改善了合金的显微组织 ,生成的TiC颗粒均匀地分布在合金基体中。喷射沉积Al Fe V Si+3TiC挤压态的室温和高温强度明显高于喷射沉积Al Fe V Si合金的强度 ,在 2 98K的抗拉强度和屈服强度分别提高了2 5MPa和 2 0MPa ,在 5 88K时则分别提高了 44MPa和 75MPa ,而且塑性也有明显的提高。     

Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响[1]

本文在Al7Si0.3Mg合金含0.3%Er的基础上研究了不同Zr含量对合金组织及力学性能的影响。研究结果表明,在添加Zr元素之后,Zr与Er形成了第二相颗粒Al3Er和Al3Zr,这些第二相粒子在铝液凝固过程中起到双重形核和细化作用,显著细化α-Al和共晶Si的分枝,提高了合金的力学性能。当Zr含量为0.2%时,其抗拉强度达到了182MPa,延伸率为6.4%,较未添加Zr元素的合金抗拉强度和延伸率分别提高了16.7%和33.3%。     

Fe/Si比对稀土处理工业纯铝组织性能的影响

通过添加Si改变稀土处理工业纯铝的Fe/Si比,采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、室温拉伸试验和电导率测试研究了Fe/Si比对稀土处理工业纯铝显微组织、屈服强度以及导电率的影响。结果表明: 随着Fe/Si比增大,铸态合金的屈服强度总体呈下降趋势,导电率逐渐上升; 当Fe/Si比不大于1.00时,晶粒尺寸较小,合金强度较高,导电率较低; 当Fe/Si比大于1.00时,晶粒粗大,合金强度降低,导电率提高; Fe元素主要在晶界和晶内第二相中聚集分布,Si元素呈点状均匀分布,稀土元素容易在第二相上聚集。根据Fe/Si比-强度-导电率性能曲线,可通过添加Si改变工业纯铝的Fe/Si比,实现铝材屈服强度、导电率的良好匹配。     

激光重熔对高硅Si/Al复合材料组织的影响

对加压渗流铸造方法制备的高硅Si/Al复合材料进行激光重熔处理,以消除微小疏松缺陷,细化Si颗粒以及改善其与铝基体的结合.高硅Si/Al复合材料经激光重熔处理后,熔凝层Si颗粒细化均匀,疏松缺陷消失,但有气孔存在.在激光电流120A、扫描速度50mm/min的重熔规范下,气孔较少,且主要分布在熔凝区中下部.随激光电流增大、扫描速度的减小,Si颗粒逐渐变小,硬度值逐渐增大.重熔区的硬度远高于热影响区和基体,热影响区硬度略低于基体.     

煤矸石渗剂渗硅层耐磨性研究

为提高材料表面的耐磨性,利用固体粉末法,以煤矸石为主渗剂,铝粉和镁粉为还原剂,在Q235钢表面制备渗硅层。煤矸石渗硅层中有Fe3Si、Al2Si Fe等新相生成;渗硅层主要由含Si的α固溶体组成,厚度可达100μm;渗硅层硬度达348.7 HV0.1,基体为134.5 HV0.1;磨粒磨损性能测试结果表明,渗硅层在0#、01#和02#金相砂纸下耐磨性较基体分别提高2.79倍、2.37倍和2.03倍;在20 N、40 N和70 N的附加载荷下耐磨性分别提高2.03倍、2.18倍和2.82倍;渗硅层在低速(60 r/min)和高速(120 r/min)下耐磨性分别提高2.02倍和2.53倍。煤矸石渗硅具有可行性,能够提高低碳钢表面综合性能。     

冷轧废料添加对双零铝箔用铸轧板显微组织的影响

为了探索冷轧废料添加对双零铝箔用铸轧板显微组织的影响,向铝合金熔体中添加冷轧工艺废料(0%、1%、2%、3%、4%、5%,质量分数),用铸轧法生产双零铝箔用铸轧板,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等分析手段,研究了合金铸轧板的微观组织、夹杂的形貌特征和化学成分,探讨了冷轧废料添加与夹杂缺陷之间的关系。结果表明,冷轧废料添加对双零铝箔用铸轧板微观组织有着重要的影响。当添加冷轧废料的质量分数为0%时,铸轧板组织中未发现明显的夹杂缺陷存在。当添加冷轧废料的质量分数为1%时,铸轧板组织中发现存在轻微的不规则形貌夹杂缺陷。随着熔体中冷轧废料添加量的增加,铸轧板组织中不规则形貌夹杂缺陷愈发严重。能谱分析表明,夹杂主要由氧化物、碳化物和金属间化合物及吸附杂质元素组成。     

重庆赵家坝中低品位铝土矿选矿试验研究

重庆赵家坝低品位铝土矿属沉积型铝土矿床,矿石含Al2O3 57.12%,SiO2 10.64%,TFe 9.78%,S 0.036%。铝硅比为A/S=5.37。矿石中的一水硬铝石与黏土矿物的胶粒集合体的工艺粒度较粗,0.1mm以上粒级含量达到80.82%,因此对矿石采用粗磨入选较为有利。针对该矿石性质进行了磨矿分级选矿、擦洗-脱泥方案和选择性磨矿-粗、细粒分级-正浮选工艺方案的对比试验研究,结果表明,选择性磨矿-粗、细粒分级-正浮选工艺方案较优,该方案最终可获得精矿铝硅比8.23,精矿Al2O3品位62.66%,回收率91.42%的技术指标。      

Er对7075铝合金微弧氧化层特性的影响

对含Er量为0%、0.2%、0.4%的7075铝合金在相同工艺下进行微弧氧化,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别研究了微弧氧化膜层的相组成和表面形貌,同时也研究了氧化层的显微硬度、厚度及耐蚀性。结果表明,不同Er含量的7075铝合金微弧氧化层都由γ-Al_2O_3相构成,且随含Er量增加,γ-Al_2O_3相峰值增加,Er在微弧氧化过程中形成了Al_(17)Er_2相进入膜层;随含Er量的增加,氧化膜表面平整度先增加后下降,当Er含量为0.2%时,表面堆积物细小均匀、孔隙直径小,粗糙度最低;含Er量由0%增加到0.4%,显微硬度及厚度也随之增加,耐蚀性明显增加,自腐蚀电流密度由4.280×10~(-6) A/cm~2降至2.405×10~(-9) A/cm~2。     

稀土元素在Al_(66)Mn_9Ti_(25)金属间化合物中的作用

本工作研究了微量稀土元素镧、钇对Ａｌ６６Ｍｎ９Ｔｉ２５金属间化合物显微组织、微裂纹生成及扩展倾向、维氏硬度、压缩性能、断裂特征、变形亚结构的影响。研究工作表明，添加微量镧可促进晶粒枝晶化和第二相弥散化，起到一定的抑制微裂纹生成和扩展以及沿晶开裂的作用，同时，还可增强位错的可动性，因之压缩塑性得到改善。微量钇的加入，虽能增强位错可动性，但显微组织仍保持等轴状晶粒和粗大第二相，压缩性能未能改善。本文讨论了显微组织、微裂纹、断裂特征与压缩性能的内在联系，结合有关理论，探讨了稀土元素的作用机理。     

云南某低品位铝土矿铝硅浮选分离试验研究

云南文山某低品位铝土矿Al2O3及SiO2含量分别为44.35%、10.52%,Fe及TiO2含量分别为13.36%、4.64%,属于高铁高钛、低铝低硅型铝土矿;可回收铝矿物主要以一水硬铝石相态存在,铁矿物主要包括赤铁矿与针铁矿,钛矿物主要以锐钛矿相态存在,脉石矿物主要为高岭石。对该矿石进行了铝硅浮选分离试验研究,重点考察了捕收剂种类与用量、磨矿细度、调整剂用量、抑制剂种类与用量等条件对浮选效果的影响,确定了以改性组合脂肪酸KYB为捕收剂,硅酸钠+GY 3为组合抑制剂,碳酸钠为调整剂的药剂制度。在磨矿细度为-0.074 mm占90%的条件下,采用“1粗2精1扫”闭路试验可获得铝精矿Al2O3含量为53.34%、铝硅比为9.79、Al2O3回收率为81.62%的技术指标。研究结果可为开发该类铝土矿资源提供技术支撑及借鉴。     

修文县铝质岩的物质组成特征及应用探讨

本文以贵州修文县的铝质岩为研究对象,分别对其做化学成分、矿物成分及镜下特征分析,分析结果表明:该铝质岩样中的主要化学成分为Al2O3、SiO2和Fe2O3,含量占80%左右;矿物成分主要为一水硬铝石、高岭石和赤铁矿;一水硬铝石主要以块状和粒状集合体为主,一水硬铝石颗粒间常被胶状含铁粘土或含有机质粘土充填、胶结;含硅矿物主要以高岭石的形式胶结在一水硬铝石表面;赤铁矿呈不透明黑色,主要以细-中粒状、细脉状胶结铝土矿产出。铝质岩的化学成分和矿物成分表明,铝质岩可应用于生产净水剂、高铝陶瓷及矿物聚合物等方面。     

热轧双相钢的疲劳失效机理研究

根据部分轮辐用热轧双相钢在模拟服役过程中多处发生开裂的问题, 利用金相显微镜、扫描电镜等相关实验手段, 对失效部位及原材料进行了深入研究。结果表明, 造成轮辐用热轧双相钢疲劳失效的主要原因是: ① 样品心部马氏体粒子尺寸较大, 数目较少, 呈块状, 宽度介于2~10 μm, 长度介于5~15 μm, 5 μm以内的马氏体第二相粒子较少, 不能为位错移动提供足够的有效障碍, 导致开裂。② 样品中存在一定量大尺寸夹杂物, 复合Al₂O₃类夹杂物沿轧制方向排成一排, 单个夹杂物尺寸介于3~30 μm之间。③ 板材中存在轻微的混晶现象, 最大的晶粒尺寸为20 μm, 最小的晶粒尺寸只有2 μm, 由于服役过程中变形不协调而引起晶间应力集中加剧, 使得粗晶粒提早产生裂纹。     

拜尔法氧化铝赤泥浮选工艺研究

对郑州铝厂拜尔法产生的氧化铝赤泥使用浮选再回收的问题进行了研究。扫描电镜和筛析研究表明;氧化铝在赤泥各粒级中呈不均匀分布,粗粒级含Al_2O_3较高,细粒级含Al_2O_3较低。铝矿物以一水硬铝石为主,约占70～85％,它被水云母、水合钙铝硅酸盐和细分散态的铁的氧化物所包裹,矿粒表层以Ca、Fe、Si为主。因此,若用浮选法回收拜尔法氧化铝赤泥,就必须对试料进行分级和再磨,剥离表面覆盖层,并创造新生表面。+0.043mm粒级浮选后的精矿产品含Al_2O_352.75％,作业回收率77.85％,铝硅比7.53,基本达到浮选回收极限。-0.043mm粒级的可选性很差。     

燃煤细颗粒物排放实验及形成机理

为了研究不同变质程度煤粉燃烧后细颗粒物排放特性及生成机理,选取4种不同变质程度的煤,在实验室滴管炉（DTF）上开展了燃煤细颗粒物排放的实验研究,阐述了煤燃烧过程颗粒物形成机理,分析了煤中外在矿物和内在矿物对细颗粒物生成的贡献。实验结果表明煤燃烧颗粒物排放呈三模态分布,峰值分别0.05,0.5和5 μm左右;煤的变质程度和温度对于颗粒物的三模态分布几乎没有影响;温度促进细模态颗粒物的生成;难熔元素,如Al和Si在粗颗粒中明显富集;易挥发元素如S在超细模态颗粒物中明显富集;燃煤粗颗粒主要由煤中内、外在矿物的熔融聚合形成,黏附在煤胞壁上的内在矿物在煤焦破碎过程中熔融聚合可能是形成中间模态中不规则形貌颗粒物的原因之一。     

Fabrication of Y2O3 buffer layer on polished Ni substrates for YBCO superconducting tape

Highly cube textured Ni tapes are produced by heavy cold rolling and recrystallization annealing. The textured nickel tapes have been proven to be suitable substrates for YBCO superconducting tape. Nevertheless, rolling damage and grain boundary grooves on Ni influence the epitaxial growth of highly textured buffer and YBCO layers. The polishing of the Ni substrate surface may play a crucial role in making it beneficial to epitaxial film deposition. In our work, several polishing methods were adopted on Ni to reduce the depth of rolling damage and grain boundary grooves. On the polished Ni substrates, textured Y2O3 buffer layers were deposited using RF sputtering. XRD results show that in-plane texture of Y2O3 films will minish with the decreasing of the Ni substrate surface roughness. AFM results show that average grain size of the Y2O3 film is biggest and surface is coarse in film on flatter Ni surface.