氢在合金熔体中的溶解度计算(英文)

基于氢在纯金属中的溶解度数据以及合金之间的相互作用系数,提出氢在合金熔体中溶解度的热力学计算模型。计算结果与文献中的实验数据吻合得很好。结果表明,合金熔体的性质越接近理想溶液,计算结果越准确,合金元素形成化合物的能力及其摩尔混合热对氢在合金熔体中的溶解度有重要影响。     

亚共晶铝硅合金中气体含量的热分析研究

从氢在合金中的溶解度及铝氢二元平衡相图的角度，解释了铝硅合金熔体中的气体含量对热分析特征值的影响。指出，可以把氢的析出当作一种相变过程来处理，通过计算生成相固相分数的方法以评估熔体的含气量     

氢在铝合金熔体中的溶解度

氢在铝-铜、铝-锂、铝-镁和铝-硅合金熔体中的溶解度可用氢在纯金属中的溶解度以及二元金属相互作用参数而推算出。对铝-铜合金而言,推算值和实测值相符。可按氢在铝-硅合金中的溶解度数据推算出氢在液态硅中的溶解度。     

氢在Gasar工艺常用纯金属中的溶解度

对于氢在纯金属巾的溶解度,文献中的大量数据存在分散性,不便选用.本文搜集到了大量氢在Gasar工艺常用的五种纯金属Al,Mg,Cu,Ni和Fe中的溶解度数据及其经验公式,按照lg[H]=-A/T B 0.5lg(pH2/101325)统一形式与单位后,考虑其溶解度常数A和B的波动,选择溶解度比较接近的数据,对其A和B值求平均,得到了新的溶解度计算公式,作为Gasar试样气孔率预测、浓度场计算、气孔生长数值模拟及多元合金中气体溶解度计算等工作的基础.     

铝合金铸造过程中析氢动力学研究

铝及其合金在熔炼过程中,往往存在吸氢现象.当熔体温度下降时,氢在熔体中的溶解度下降,会从熔体中析出,导致铸锭或工件产生气孔、疏松等缺陷.采用不同模具预热温度浇注和减压凝固,分析了模具预热温度对熔体中氢扩散速度及扩散距离的影响,凝固压强对氢气泡临界形核半径和长大的影响.结果表明,低的模具预热温度抑制熔体中氢的扩散和析出;凝固压力大时氢气泡的临界形核半径较大,抑制气泡的形核和长大.所以低的模具预热温度和高的凝固压强可使氢固溶在铝合金中,从而提高其组织的致密性.     

多元合金熔体组元活度系数计算方法的改进

基于Miedema模型和Tanaka关系,提出了计算分子相互作用体积模型(MIVM)参数的新方法.该方法仅需知道元素的某些物理性质而无须熔体的实验数据,简化了计算多元合金熔体活度系数的步骤.分别计算了Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Sn在不同温度下组元活度系数的变化,计算了多种铜基合金以及Zn-Sn-Pb-Cd-Bi合金的活度或活度系数与组元配比的关系;并与Wilson模型进行了比较,计算值与实验值较好吻合.     

TiAlSn合金ISM熔炼过程中氮元素的熔解与控制

建立了氮元素溶解到ＴｉＡｌＳｎ合金中的热力学模型,并以此计算了氮在ＴｉＡｌＳｎ合金熔体中的溶解度;分析了ＩＳＭ（感应凝壳熔炼）熔炼过程中影响氮元素在ＴｉＡｌＳｎ合金中溶解度的几个因素。结果表明,熔化室内氮气分压是决定ＴｉＡｌＳｎ合金氮元素含量的主要因素,需要合理控制。熔体温度对ＴｉＡｌＳｎ合金中氮的溶解度也有较大影响,并提出了利用多次抽真空反充氩气以降低熔化室内氮气分压的新方法     

铝合金中氢测定的计算问题

氢是铝合金中的一种最有害的杂质,它不仅仅影响工艺性能,而且还影响合金的使用性能。在评价合金的质量时,氢的含量是一项重要的指标,因此,在熔炼铸造过程中必须检查熔体的含氢量,以便控制合金的质量。现在国内外使用的各种检测氢含量的方法和设备,都是以测定在真空负压下从铝熔体析出的氢的压力来计算氢含量。测定氢时,在恒温下缓慢地在坩埚内合金熔体的上方造成负压,直到从熔体中析出氢气为止。根据文献,在液体铝合金中溶解的气体     

Ti-15-3合金真空感应凝壳熔炼(ISM)过程研究

利用三元系活度系数计算公式,计算了TiV15Al3Cr3Sn3(Ti-15-3)合金熔体中各组元的活度系数,计算结果表明,各组元的活度系数都小于1。利用活度的计算结果进一步研究了Ti-15-3合金真空熔炼时合金元素的挥发行为,结果表明,合金元素的挥发存在临界真空度,在超过这一真空度后合金元素的挥发损失加剧。建立了间隙元素在Ti-15-3合金中溶解的热力学模型,计算了氧在合金中的溶解度,并分析了影响氧元素在Ti-15-3合金中溶解度的因素。计算结果表明,熔炼室间隙元素分压是决定间隙元素含量的主要因素,并开发了降低间隙元素含量的工艺方法,试验结果与计算结果较符合。为了控制合金熔体温度,利用所开发的温度场计算程序,建立了ISM过程熔体温度与熔炼功率、炉料质量间的关系。利用该程序预测了ISM熔炼过程中凝壳形状及尺寸的变化过程,并对该过程进行了试验研究,计算结果与试验结果一致。     

铝中氢气的测定

氢气通常被认为是唯一易溶解于铝熔体中的气体.当铝熔体凝固时,超过临界含量的原子态的氢以氢分子的形式从中析出而使凝固的铝中出现孔洞.铝中氢气孔是由于氢在铝熔体中和在固态铝中溶解度之间存在着显著差异的结而造成的.在凝固期间所析出的氢以气孔的形式被保留了下来.     

硼对贮氢合金性能的影响

硼是贮氢合金中很有发展前景的一种元素，将硼及其化合物加入金属氢化物-镍电池的合金电极材料中，可有效改善贮氢合金电极的性能。本文主要评述了硼的添加对贮氢合金力学性能、热力学性能和动力学性能的影响。控制硼的含量对改善MH-Ni电池性能有极其重要的意义。     

Determination of liquid-phase boundaries in Zn-Fe-Mx systems

Iron solubilities in molten Zn-Al alloys were experimentally determined at temperatures from 450 to 480 °C, a range relevant to continuous galvanizing operation. The Fe solubility was found to decrease slowly with increasing Al content in regions where ζ (FeZn₁₃) or δ (FeZn₇) is the equilibrium compound and rapidly in the region where the η (Fe₂Al₅Zn _x ) phase is the equilibrium compound. Analyses of the experimental data indicated that Fe solubility is governed by the thermodynamic properties of the intermetallic compound in equilibrium with the molten Zn-Al alloy. A model was developed to describe the liquid surface in the Zn-rich corner of the Zn-Fe-Al system. The methodology developed in the exercise has proven applicable for the determination of the liquid surface in the Zn-Fe-Ni system.     

Determination of liquid-phase boundaries in Zn-Fe-Mx systems

Iron solubilities in molten Zn-Al alloys were experimentally determined at temperatures from 450 to 480 °C, a range relevant to continuous galvanizing operation. The Fe solubility was found to decrease slowly with increasing Al content in regions where ζ (FeZn₁₃) or δ (FeZn₇) is the equilibrium compound and rapidly in the region where the η (Fe₂Al₅Zn _x ) phase is the equilibrium compound. Analyses of the experimental data indicated that Fe solubility is governed by the thermodynamic properties of the intermetallic compound in equilibrium with the molten Zn-Al alloy. A model was developed to describe the liquid surface in the Zn-rich corner of the Zn-Fe-Al system. The methodology developed in the exercise has proven applicable for the determination of the liquid surface in the Zn-Fe-Ni system.     

理论模型在贮氢合金研究与发展中的应用

主要论述贮氢合金理论模型研究进展。内容主要涉及贮氢合金的电子结构与氢化物稳定性之间的关系，合金材料的热力学研究，合金电极反应等方面。充分有效利用贮氢合金理论模型，将会大大加快贮氢合金的研究与产业化发展的步伐。     

定向凝固多孔Mg-Zn合金的制备及气孔结构

采用Bridgman型定向凝固法制备出藕状多孔Mg-Zn合金。研究了不同锌含量和氢气压力对气孔形貌的影响。通过理论计算对Mg-1Zn(质量分数,%,下同)合金的孔隙率进行了预测。结果表明,锌元素的加入会对孔结构产生重大影响。随着Zn含量从0%增加到2%,平均孔径增加。随着氢气压力从0.1 MPa增加到0.6 MPa,Mg-1Zn合金的孔隙率明显降低。基于氢气在多组分熔融金属中溶解度的计算模型,Mg-1Zn合金铸锭凝固高度为20 mm的不同氢压孔隙率的计算结果与实验的结果比较吻合。通过组织观察表明,随着Zn含量的增加,凝固组织由柱状晶转变为等轴晶。此外,研究了在不同凝固阶段孔的形成过程,可为在生物医用材料中应用的定向凝固多孔Mg-Zn合金的制备提供理论依据。     

Ti-Al合金熔体与氧化物陶瓷界面反应的热力学分析(英文)

研究CaO、MgO、Al2O3和Y2O3与熔融Ti及Ti合金之间的界面反应热力学。根据氧化物在Ti合金熔体中的溶解反应机制建立热力学模型,通过热力学分析预测各氧化物相对于Ti-Al(0≤x(Al)≤0.5)合金的热力学稳定性。根据氧化物坩埚熔炼实验结果来研究氧化物与Ti-xAl合金熔体的界面反应,对熔炼效果进行定量分析,发现随着合金中Al含量的提高和熔体温度的降低,合金中杂质元素含量成比例的减少,这与氧化物稳定性计算结果一致。     

Enthalpies of formation for the Al–Cu–Ni–Zr quaternary alloys calculated via a combined approach of geometric model and Miedema theory

A method to extrapolate the thermodynamic properties of quaternary alloys from constitutive binary systems is presented. The method is based on Miedema's theory, and the asymmetry of thermodynamic properties of constitutive binary alloys is considered in the present model. The dependence of asymmetric constituent on the choice in Toop model has been overcome. This method has been applied to calculate the enthalpies of formation for ternary alloys. In the present work, the proposed method is used to calculate the mixing enthalpies of Al–Cu–Ni–Zr quaternary alloys and its constitutive subsystems. The good agreement between calculation and experimental data indicates that the present method is reasonable for predicting the thermodynamic properties of multi-component system.     

用改良密度法精密测量熔融Ni-Ta二元合金的液态密度

用改良密度法对熔融Ni—Ta二元合金的液态密度进行了精密测量。结果表明：熔融Ni-Ta二元合金的密度随温度的增加而减少，但随合金中钽浓度的增加而增加：熔融Ni-Ta二元合金的摩尔体积随温度和合金中钽浓度的增加而增加，并对钽在熔融Ni-Ta二元合金中的偏摩尔体积进行了计算。