双层辉光离子渗Cr合金层组织和性能

在Q235钢表面进行双层辉光离子渗Cr，表面Cr含量约为40％，渗层厚度近50 μm.然后进行超饱和渗C，表面含C量达到2.7％左右，超过平衡碳计算值.随后进行淬火＋低温回火处理，经X射线衍射分析，合金化层碳化物类型为M23C6，M7C3，尺寸为1～2 μm.表面硬度达到HV 1 200左右.将表面冶金试样进行摩擦因数和耐磨性能试验，结果表明，表面冶金试样摩擦因数为0.21～0.28，耐磨性是Q235钢渗碳淬火试样的1.62倍.将表面冶金试样在10％的H2SO4、3.5％的NaCl水溶液和H2S富液（含H2S 5～8 g/L，NH3·H2O 20 g/L）中进行电化学腐蚀试验，结果表明，表面冶金试样在10％的H₂SO₄、3.5％的NaC1水溶液和H2S富液中的耐腐蚀程度比Q235基体试样分别提高了2.35，3.10，2.14倍.     

TC4钛合金表面微弧氧化陶瓷涂层的摩擦学行为

在硅酸盐体系碱性溶液中,采用交流微弧氧化法在TC4钛合金基体上制备出氧化物陶瓷膜,并通过X射线衍射、扫描电镜分析了膜层的物相组成、微观结构和显微形貌。用HIT-2型球-盘摩擦磨损试验机对其耐磨性能进行了测试,分析陶瓷涂层的摩擦学行为。结果表明:微弧氧化陶瓷膜层同GCr15对摩钢球干摩擦时的摩擦系数仅为0.09左右,表面的磨损痕迹较轻微,磨损量较少,其磨损机制主要是磨粒磨损与黏着磨损;且由于在磨损过程中对摩材料转移到微弧氧化陶瓷层表面,在磨损后期呈现钢-钢对磨的规律;微弧氧化技术能够改善TC4钛合金基体的表面耐磨性。     

搅拌摩擦加工AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀特征

研究了搅拌摩擦加工镁合金FSP-AZ31及其母材AZ31在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀特征.结果表明:在含Cl-溶液中,与母材AZ31相比,FSP-AZ31合金的腐蚀失重速率较小;两者的腐蚀机制均为点蚀,但FSP-AZ31的点蚀程度较轻;经搅拌摩擦加工后的FSP-AZ31合金中形成的细小等轴晶及第二相的固溶,是其耐蚀性能提高的主要原因.     

试验条件对两类航空刹车副摩擦性能的影响

介绍了试验条件对粉末冶金对偶和合金钢对偶两类航空刹车副摩擦性能的影响。试验结果表明,在设计着陆和服役使用条件下,与粉末冶金对偶配对使用的刹车副摩擦系数较高;在中断起飞条件下,则与合金钢配对使用的刹车副摩擦系数要高一些。摩擦材料的磨损,在设计着陆条件下,与合金钢配对使用的材料磨损比与粉末冶金对偶配对使用的材料磨损大得多;服役使用条件下,两者的磨损大体相当。作者对这种摩擦性能的差别,进行了摩擦机理的分析。     

7075-T651铝合金摩擦磨损性能研究

为研究7075铝合金表面质量与摩擦磨损性能间的关系,在摩擦磨损试验机上进行了7075-T651铝合金与Si₃N₄球的对磨实验,探讨了不同表面粗糙度对该铝合金摩擦磨损行为的影响。实验结果表明：试样初始表面粗糙度和摩擦系数,二者之间无明显关系;在1 min的摩擦磨损实验中,试样表面粗糙度为0.074 μm的铝合金磨损量最小为0.12 mg;在磨损过程中,磨损损伤表面存在微切削和挤压剥落的现象,并且出现鳞片状磨痕,主要磨损类型为磨粒磨损。     

不锈钢氧化法着金黄色新工艺的研究

用正交试验对不锈钢氧化法着金黄色工艺进行了研究 ,确定最佳工艺配方为 2 50 g/LCr O3,736g/L H2 SO4 ,4 g/L Mn SO4 ,6g/L Z- 1,着色时间 15～ 18min,着色温度 80± 5℃ .所得到的不锈钢着色膜光亮美观 ,呈金黄色 ,具有优良的耐蚀性、耐磨性和良好的附着力 .在金相显微镜下观察到不锈钢着色膜为无色透明膜 .     

纳米Ni-SiC复合涂层对TA15合金磨损性能的影响*

利用电镀技术在TA15合金表面上制备了纳米Ni-SiC复合涂层,研究了TA15基体合金及Ni-SiC复合涂层在室温和600 ℃时的磨损行为。结果表明,制备的Ni-SiC复合涂层致密、与基体结合性好。Ni-SiC复合涂层的显微硬度要高于TA15合金,在室温时Ni-SiC复合涂层的平均摩擦系数比TA15基体合金的低,而在600℃时Ni-SiC复合涂层的平均摩擦系数要小于TA15合金。在600 ℃时Ni-SiC复合涂层的质量损失要低于TA15合金,说明温度较高时Ni-SiC复合涂层具有较好的耐磨性。室温时,TA15基体合金的磨损机制主要为粘着磨损,氧化磨损和摩擦磨损,而Ni-SiC复合涂层的磨损机制为摩擦磨损;600 ℃时,TA15基体合金的主要磨损机制为粘着磨损、氧化磨损、摩擦磨损和疲劳磨损,而Ni-SiC复合涂层的磨损机制为摩擦磨损、疲劳磨损和氧化磨损。     

海底浑浊海水环境下柱塞式水泵运动副摩擦机理研究

为优选出适用于海底岩芯取样钻机在浑浊海水环境下使用的柱塞式海水泵运动副材料,以共聚甲醛、改性PEEK与TC4钛合金配副以及2205双相不锈钢与陶瓷配副进行摩擦磨损性能研究,利用立式万能摩擦磨损试验机开展不同海底沉积物含量的海水环境介质下配对材料的摩擦磨损试验。结果表明,TC4-改性PEEK配副在纯海水环境下摩擦因数最小,而海底沉积物的存在使其摩擦因数增大,且有波动。TC4-共聚甲醛配副在纯海水环境下的初始摩擦因数比在含海底沉积物海水环境下的小,海底沉积物的存在会破坏TC4合金表面的氧化膜或污染膜的减磨作用。海底沉积物含量对2205双相不锈钢-陶瓷配副的摩擦因数影响不大。     

基于造纸污泥灰的矿山充填胶凝材料活性激发试验

矿山充填的胶凝材料可以选用成本低的造纸污泥灰,高温煅烧后的造纸污泥灰其潜在活性需要激发剂激发才能够显现出来。在分析造纸污泥灰高温煅烧后组分与化学成分的基础上,尝试性的利用不同浓度的NaOH、Na2SO4、NaCl溶液在实验室进行了高温煅烧造纸污泥灰活性激发试验。基于实验结果发现：NaOH激发剂、Na2SO4激发剂与NaCl激发剂对于造纸污泥灰活性都有一定的促进作用,NaOH激发剂、Na2SO4激发剂的激发效果明显,NaCl激发剂效果相对较弱。激发剂溶液浓度与激发效果基呈正相关性,工程应用上,建议选用CaOH及CaSO4的混合物作为激发剂,CaCL2作为早强剂。试验结果为造纸污泥灰在矿山充填应用中提供了理论支持。     

纳米Ni-SiC复合涂层对TA15合金磨擦磨损性能的影响

利用电镀技术在TA15合金表面上制备了纳米Ni-SiC复合涂层。研究了TA15合金基体及Ni-SiC复合涂层在室温和600℃时的磨损行为。结果表明,制备的Ni-SiC复合涂层致密,与基体结合较好,显微硬度要高于TA15合金的。室温时Ni-SiC复合涂层的平均摩擦系数比TA15合金基体的高,而在600℃时Ni-SiC复合涂层的平均摩擦系数要小于TA15合金的。600℃时Ni-SiC复合涂层的质量损失要低于TA15合金的,说明温度较高时Ni-SiC复合涂层具有较好的耐磨性。室温时TA15基体的磨损机制主要为黏着磨损、氧化磨损和摩擦磨损,而Ni-SiC复合涂层的磨损机制为摩擦磨损;600℃时TA15基体的主要磨损机制为黏着磨损、氧化磨损、摩擦磨损和疲劳磨损,而Ni-SiC复合涂层的磨损机制为摩擦磨损、疲劳磨损和氧化磨损。     

CMT堆焊巴氏合金堆焊层组织及力学性能

采用冷金属过渡(CMT)技术在20钢表面制备了巴氏合金堆焊层，利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机分别对堆焊层的金相形貌、物相组成、显微组织、元素分布、硬度和摩擦因数进行测试。结果表明，巴氏合金堆焊层的相结构并未发生变化，由硬质点SnSb相、Cu₆Sn₅相和软基体α-Sn相组成；由于热输入的降低，巴氏合金堆焊层的冷却速率提高，堆焊层晶粒明显细化，硬度约为40HV_0.1,远高于铸造巴氏合金；由于显微硬度升高，巴氏合金堆焊层的摩擦因数和比磨损率均降低，分别为0.31和1.38×10^-5 mm³/(N·m);巴氏合金堆焊层的磨损机理为磨粒磨损。CMT堆焊技术可有效提升巴氏合金的硬度和耐磨性。     

废镍合金的电化学溶解研究

采用电化学溶解法对含Co、Cu、Fe 等杂质的废镍合金在硫酸中的溶解过程进行了研究。采用EDTA 络合滴定法分析和原子吸收分光光度法测定了溶液中镍及杂质金属离子的含量。研究了电流密度、硫酸浓度、电解液温度、电解时间及电解方式等对电化学溶解的影响。得到废镍合金电化学溶解的优化工艺条件为:阳极电流密度200 A/m²、硫酸浓度1.25 mol/L、温度40 ℃, 采用方波脉冲电流电解。稳定电化学溶解时的主要技术指标为:槽电压0.8～1.0 V, 电流效率90.8%, 每吨镍直流单耗为800～1015 kW·h 。     

含铊锌烟灰的选择性浸出研究

在铅锌冶炼渣挥发处理过程中产生含铊锌烟灰,是铊在冶炼中的主要富集物。采用水浸、H₂SO₄浸出和NaOH浸出分别处理锌烟灰,研究了酸碱浓度和浸出温度对锌和铊浸出率的影响。结果表明,水浸时铊浸出率随着温度升高而缓慢提高,在70℃时可达78%左右;酸浸选择性不好,酸浸时酸度和温度提高均会增加锌和铊的浸出率,在硫酸浓度40 g·L-1、温度70℃的条件下铊和锌浸出率分别达79%和85%以上;碱浸铊具有良好的选择性,铊的浸出率随碱浓度增加而提高,在NaOH 40 g·L-1、温度70℃的优化条件下,铊和锌的浸出率分别为91%和1%左右。最终选定碱浸工艺处理含铊烟灰,通过对碱性浸出液的硫化沉淀、硫酸浸出和锌板置换得到纯度为92.84%海绵铊。新工艺实现了对超低铊含量烟灰的资源化利用和开路除铊,具有工艺简捷、选择性好的优点。      

叔胺TOA从含钒钢渣直接酸浸液中萃钒除铁的研究

用叔胺TOA对含钒钢渣直接酸浸液进行溶剂萃取,考查了主要因素对萃钒除铁的影响,并分析了TOA的构效关系及其萃钒除铁的溶液化学行为.结果表明:在TOA体积浓度15％、初始水相pH 1.8～1.9、相比A/O为3、萃取时间3 min的最佳条件下,经4级逆流萃取,较好地实现了萃钒除铁,钒萃取率达98％,而铁则很少被共萃.TO...     

酸碱预处理对水稻秸秆厌氧消化中重金属释放的影响

为探究含重金属秸秆类生物质厌氧消化的可行性, 以酸碱预处理后水稻秸秆为消化底物, 探究其厌氧消化特性及重金属释放规律。研究结果表明, 经6%NaOH预处理的水稻秸秆厌氧消化沼气产量达446.3 mL/gVS, 秸秆中Cd、Pb、Cu和Zn的释放率分别达到96.08%、89.55%、86.95%和92.82%; 经3%H₂SO₄预处理的水稻秸秆沼气产量为396.9 mL/gVS, 秸秆中Cd释放率为93.96%, 而Pb、Cu和Zn释放率均低于80.00%。碱预处理降解秸秆中木质素, 酸预处理降解半纤维素, 厌氧消化降解利用木质纤维素等过程实现了水稻秸秆中重金属的高效释放。化学预处理尤其是NaOH预处理水稻秸秆可以促进其厌氧消化产沼气和重金属释放, 实现含重金属生物质的安全处置和资源化利用。     

离子型稀土浸矿过程矿样力学特性演化规律

通过对重塑稀土试样核磁共振成像和三轴强度测试试验,分析了3%(NH_4)_2SO_4溶液浸矿对重塑稀土试样的黏聚力和内摩擦角的影响。试验结果表明:用3%(NH_4)_2SO_4溶液做浸矿液时,其有效浸矿时间为3 h,而纯水浸矿不存在有效浸矿时间。在3%(NH_4)_2SO_4溶液的有效浸矿时间内,试样的黏聚力出现下降的趋势,下降幅度为79.5%。在3~6 h间继续浸矿,黏聚力又出现小幅度的增加,而试样的内摩擦角一直减小,减小幅度为54.5%。从核磁共振图像可以看出,在有效浸矿时间内,试样的核磁共振图像会出现一条"黑影",随着浸矿时间的继续,"黑影"会从试样的上部移动到底部。由此推断"黑影"为化学置换反应发生的区域。     

ECAE工艺处理GCr15钢摩擦学性能研究

为了提高GCr15钢耐磨性,通过对GCr15钢进行ECAE工艺处理后,对比在不同载荷、滑动速度条件下GCr15钢摩擦学性能,通过分析磨损表面形貌来探讨其磨损的机理。研究结果表明,ECAE处理可以显著地降低GCr15钢在摩擦过程中的摩擦系数;经过ECAE处理的GCr15钢与未经处理之前的磨损量在相等的时间段内均降低;退火处理及ECAE工艺处理后的GCr15钢磨损表面的黏着剥落现象比挤压前要轻微。     

响应面曲线法优化贵州某磷块岩浮选工艺研究

对贵州某沉积钙质磷块岩进行了浮选工艺研究。采用H₂SO₄为氟磷灰石抑制剂、BW-1为白云石捕收剂,进行了浮选单因素试验; 在此基础上进行了正交试验,并采用响应面曲线法进行了浮选条件优化。确定了最佳浮选条件为: 磨矿细度-0.074 mm粒级占60%、H₂SO₄用量13.20 kg/t和BW-1用量400 g/t。采用一段反浮选试验流程,可得到精矿品位30.94%、回收率92.45%的磷精矿。研究结果表明,磨矿细度与H₂SO₄用量的交互作用对精矿品位影响显著,H₂SO₄用量和BW-1用量的交互作用对精矿回收率影响显著。     

三元体系Li+, NH4+//SO42——H2O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH₄SO₄复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,NH₄+ //SO₄2--H₂O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH₄SO₄形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为（NH₄）₂SO₄,Li₂SO₄·H₂O和LiNH₄SO₄,且LiNH₄SO₄复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH₄SO₄复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li₂SO₄·H₂O/（NH₄）₂SO₄]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。      

锌挥发窑渣综合回收有价金属实验研究

以云南某锌厂提供的复杂挥发窑渣为研究对象,在理论分析的基础上,采用H₂O₂-H₂SO₄水溶液体系常压条件下协同浸出其中的有价金属。以In、Cu及Zn浸出率为考察指标,探讨了H₂O₂用量、硫酸浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对In、Cu、Zn浸出率的影响。结果表明,在H₂O₂(30%)用量0.6 mL/g、硫酸浓度3 mol/L、反应温度80 ℃、反应时间2 h、液固比6∶1条件下,In浸出率93.92%、Cu浸出率89.84%、Zn浸出率66.49%。浸出渣中贵金属Ag含量大于0.01%,富集比3.23,初步实现了窑渣中有价金属的分离与综合利用。