古冶矾土烧结性能的研究

烧制熟料是矽酸鋁質耐火制品生产工艺的一个重要环节。高鋁耐火原料一般較难烧結。探討古冶各级高鋁原料的烧结性能和煅烧过程的变化,从而掌握烧制良好熟料的条件,对改善高鋁耐火材料質量、扩大其使用范围、提高其使用寿命,有着重要的意义。对于古冶高鋁矾土的烧結问题,最近三、四年来鋼鉄研究院、金属研究所及唐山鋼厂都曾进行过一些試驗研究工作,对了解古冶矾土的烧结性能,起了相当作用。但是,所研究的原料种类不同,所用方法各异,不易综合为系统的完整的資料。古冶高鋁矾土     

FeMnAlC TWIP钢加热过程中的氧化行为GD-OES研究

摘要：以成分（质量分数）为Fe-16%Mn-1.5%Al-0.6%C-0.11%Cr的TWIP钢为研究对象，采用模拟试验研究了加热过程中的氧化行为，使用GD-OES分析了加热温度和加热气氛中O2含量对表面元素深度分布的影响。结果表明，当TWIP钢在N2-0.05%（体积分数）O2的气氛中加热至550~700℃时，表面会形成Fe-Mn氧化层，次表层会形成贫锰层、脱碳层及内氧化层，各层厚度随加热温度升高而增大。在氧化性气氛中加热时，Al元素优先在次表层形成内氧化，少量的Cr元素在氧化层/基体界面上形成外氧化，表面氧化层中基本不含Al和Cr。当加热温度为650℃时，气氛中O2体积分数在0.025%~0.2%之间变化对氧化层厚度影响较小，均可获得厚度介于400~500nm的氧化层。由此可见，为获得TWIP钢合适的预氧化层厚度，同时减少预氧化层/基板界面位置的氧化物，直火加热出口温度控制比空燃比控制更重要。     

钛及其合金的化学热处理(上)

钛及其合金是一种新兴的金屬材料。钛合金的强度約为鋁合金的2～3倍,鎂合金的5倍,可以与合金鋼嫓美。它的彈性系数約为鋼的一半,而比鋁、鎂为高。它的比重为4.5,約为铁的56％。此外钛及其合金还具有耐高溫耐腐蝕的性能。所有这些优良性質,均使这种金屬材料在工程上有很大用途。目前钛主要应用在航空工业上,根据文献資料,設計中的超音速飞机需用钛40％,將来尚可能增至60％。可以預料:祇要設法降低钛的冶煉成本,那么这种金屬材料,在其他工程領域內,同样也可以得到广泛的应用。     

电渣重熔滾珠軸承鋼工艺参数对去除夹杂物的影响

现代工业的发展,对轴承要求日益严格,为了保证轴承在高速、高負荷条件下工作,要求軸承材料具有良好抗疲劳性能及耐磨性能。直接关系着軸承的抗疲劳性和耐磨性的是鋼材的純度,以及组织的均勻性。文献证实:鋼中非金属夹杂物的集聚是导致疲劳破坏的根源,特别是氧化鋁、氮化钛     

铝电解槽的发展趋势

一目前的基本情况自第二次世界大战以后,鋁电解槽总的发展是趋向于大容量及采用上插棒連續自焙阳极,如鋁工业比較发达的法国、美国及苏联等,战后新建的鋁厂大都采用了10～15万安培的大型上插棒阳极电解槽,并且取得了比較好的技术經济指标。 現在世界各国流行的电解槽主要有三种型式:一种是上插棒連續自焙阳极电解槽,其阳极部分为一坚固的鋼制阳极框架,內放阳极糊,阳极棒由上部插入,既承重又导电。阳极框架的下端有一金属集气罩,用以收集电解时所散发出的气体,經燃烧器燃烧后进入净气装置或直接由烟囱排出。这种电解槽的代表型式是法国皮施奈公司(Pechiney)的10万安培电解槽。二次大战后法国自己建設的諾盖耳(Nogueres)鋁厂,非洲喀麦隆的日地亚(Edea)鋁厂,日     

热处理过程中纯锌镀层的组织转变和表面氧化

采用FE-SEM,EPMA和XRD等分析了纯锌镀层在加热过程中的组织转变和表面氧化。试验结果表明:GI镀层在较低温度加热后,厚度相对原始镀层没有改变,镀层与基板界面明显,高于800℃加热后,镀层厚度大幅增加,镀层/基体界面并不清晰;500℃加热后镀层组织为ζ相和δ相;随着加热温度升高,镀层组织转变为含铁量更高的Γ1相、Γ相和α-Fe(Zn);900℃加热后镀层几乎全为α-Fe(Zn),只在表面存在少量的Γ相;镀层中的铝随着加热温度升高逐渐向镀层表面迁移,900℃加热后铝完全迁移至镀层表面,形成连续的氧化铝层;低温加热后镀层表面只有很少的Fe-Zn相和氧化物。随着加热温度升高,表面的氧和铝含量增加,锌含量降低。900℃加热后,镀层表面存在Γ相、Al2O3和ZnO。     

铜铝高频感应焊接工艺的探究

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径为0.1 mm、可耐高温的镍铬-镍硅(NiCr-NiSi)表面瞬态热电偶对铜铝接触面之间的温度进行测量,设计与制造了加热时间控制器及热电偶测温装置,得到在焊接过程中不同感应加热功率条件下加热温度与加热时间之间的工艺曲线,得知铜铝运用感应加热工艺进行焊接时,不同加热功率对应不同的加热时间,感应加热功率越大,加热速率越大,所用加热时间越少;当感应加热功率为12.63kW、加热时间为24s时,所制备的铜铝复合材料结合层效果最佳.     

我国自已设计和制造的铝—62型打壳机

一、鋁-62型打壳机的設計在电解鋁生产中,电解糟內电解质的表面上經常凝固一层硬壳。电解工要往电解槽中下料或熄灭阳极效应时,必須打掉硬壳。在打壳时不仅劳动强度大,而且还受到高溫和有害气体的侵袭,所以打壳工作是电解工的一項最繁重的体力劳动。鋁-62型打壳机就是为打掉这种硬壳而設計的。采用这种打壳机打壳以后,不仅減輕了电解工人的繁重体力劳动,并使打壳机手远离有害气体的高溫区,改善了劳动条件。根据实测的結果: (1)人工打壳时消耗的能量是:5,102     

铁合金用鑄鋼铁水包

我厂于1965年2月份在308号炉(炼中低碳鉻铁) 試用鑄鋼铁水包(下称鋼包,容积1.11米~3,附图),至今已达到預期效果。使用方法是:鋼包在盛铁水之前,先挂炉渣以防鋼包烧穿,挂渣厚度150～200毫米,需同时使用两个鋼包,一个盛铁水(已挂好渣的),另一个盛炉渣,两个包交替使用。盛铁水的包可連續使用3～5炉。如容积縮小,即可更換。使用鋼包的优点主要是:     

降低轮毂轴承钢脱碳层深度的工艺实践

主要研究在现有工装设备不改动的前提下,如何通过工艺措施减少轮毂轴承钢脱碳层厚度。通过采用空步距装钢的方法,可实现加热炉的加热能力与轧机区和精整区的产能相匹配,适当缩短加热时间,有利于脱碳层控制。加热过程中加热段先采用较低的加热温度,钢坯出炉前的15-20 min的时间段内适当提高加热温度,使钢坯表面的脱碳层充分氧化,转变为氧化铁皮,降低了热轧态轮毂轴承钢表面脱碳层厚度。     

分级式环形剪切除杂铁合金破碎装置的研制

为降低铁合金精整破碎过程的变粉率,同时降低精整破碎成本,实现精整过程连续式机械化生产,文章选用分级式环形剪切铁合金破碎装置,使块状铁合金受平行双向切应力进行分切式破碎。根据铁合金表面杂质高碳层薄而脆的特点,高碳层面受切应力作用可自动脱离分离。结果表明:块状铁合金在该装置内破碎基本实现高碳层剥离,成品合金呈1/2切断状裂断,粒度均匀且变粉率极低。     

多道浇铸法生产高碳锰铁时凝固过程的有限元研究

以多道浇铸为特征的浇铸床生产高碳锰铁为对象,使用大型凝固有限元计算软件Procast对八道次浇铸条件下各层铁合金的凝固行为进行了模拟研究。结果表明:各层铁合金的凝固均先从与铸型接触界面开始向中间进行,底面凝固较与空气接触的表面快;各浇次铁合金凝固行为有显著差别,计算得出第一层、第四层和第八层铁合金各自总凝固达到7%的时间分别为689 s,680 s,368 s,完全凝固时间分别为3 899 s,2 789 s,1 796 s;新浇铸铁合金凝固过程中会影响到已浇铸铁合金层温度,铁合金层间距离越远,热量传递要经过的铁合金层数越多,传递时间越长,影响越小;第一层铁合金中心点温度在八道浇铸中随时间的变化,第二炉和第三炉有显著影响,第四炉、第五炉和第六炉有一定影响,第七炉和第八炉影响很小。     

18CrNiMo7-6合金钢表面变质层循环特性

 为了研究18CrNiMo7-6合金钢表面变质层在循环加载作用下的本构特性,对18CrNiMo7-6合金钢进行了渗碳热处理,通过化学腐蚀得到不同表面变质层厚度的圆棒试样,并分别进行单调拉伸试验和循环加载试验分析其力学性能、滞回性能、耗能能力及微观组织的区别。对不同表面变质层厚度18CrNiMo7-6合金钢在循环加载作用下的骨架曲线进行拟合,研究其与单调拉伸作用下的力学性能区别。基于Chaboche循环本构模型标定了不同表面变质层厚度试样在循环加载作用下的循环本构参数,并通过有限元软件ABAQUS进行了仿真验证。结果表明,在单调拉伸作用下,随着表面变质层厚度的增加,试样的硬度、屈服强度及抗拉强度也随之提高。在相同的应变幅值加载下,表面变质层越厚,其响应应力越大,能量耗散系数越低,材料的耗能能力越弱;Ramberg-Osgood方程能够较好地拟合不同表面变质层厚度的试样在循环加载作用下的骨架曲线;18CrNiMo7-6合金钢的主要组成成分为马氏体,随着表面变质层厚度的增加,位错密度增高;18CrNiMo7-6合金钢基体材料在循环加载作用下表现出循环硬化特征,而随着表面变质层厚度的增加,试样逐渐由没有循环软硬化现象到表现出循环软化特征;Chaboche循环本构模型对不同表面变质层厚度的18CrNiMo7-6合金钢均具有较好的适用性,能准确拟合其在循环加载作用下的力学响应。     

镀锡板ATC值与合金层之间的关系

比较了６种国内外食品罐用镀锡板的锡－铁合金层厚度和合金－锡电偶值（ＡＴＣ值）。指出ＡＴＣ值不仅与合金层厚度相关，更重要的是与合金层的连续性和致性有关。     

帘线钢盘条生产中表面氧化铁皮的控制

通过加热实验、轧制实验、冷却实验及温度场模拟的研究,分析线材表面氧化铁皮与各影响因素间的对应关系,进而改进生产工艺,使帘线钢表面氧化层平均厚度减小52%左右,稳定在6.0μm左右,最大厚度≤10.0μm,取得良好的效果.     

钽及其合金的表面渗碳强化

本文阐明了用气体热分解方法对钽及其合金表面渗碳的化学热处理过程。渗碳后的试样用金相、显微硬度、离子探针、X射线衍射等方法进行了分析。初步探明,碳层厚度直接受渗涂温度、时间、渗剂气体混合比及炉压所控制,加热方式对渗层厚度也有一定影响。     

高碳锰铁三种典型浇铸形式凝固过程的有限元研究

高碳锰铁因具有脱氧和合金化功能在炼钢过程中有重要作用。以高碳锰铁工业生产时三种典型浇铸方式(砂铸、模铸和浇铸床)为对象,采用铸造模拟软件Procast研究了典型高碳锰铁(FeMn68C8)在这三种浇铸形式下的凝固行为。结果表明:凝固均先从与铸型接触的界面开始,逐渐向铸型中间进行,铸件总随凝固时间延长而增加,取实际工业生产尺寸,得出砂型铸造16156 kg铁合金完全凝固时间为12777 s,模铸2203.2 kg铁合金完全凝固时间为6720s,对以多道浇铸为特征的浇铸床进行的研究表明,浇铸第三道铁合金层后,随该层铁合金凝固的进行已凝固两层铁合金沿厚度方向温度梯度有从正到负的变化,第三层完全凝固(12280.3 kg)时间为2789 s。     

金属粘结层厚度对大气等离子喷涂陶瓷涂层粘结强度的影响

应用于金矿开采业中的球阀在服役过程中由于受颗粒磨损,泥浆侵蚀,涂层粘结力/内聚力或者剪切力不高而发生破坏。修复价格昂贵耐腐蚀合金(CRA)球阀典型的工艺是:对合金基体进行钨极惰性气体保护焊(GTAW),球阀表面打磨,以及利用大气等离子喷涂(APS)技术在球阀表面制备陶瓷热喷涂涂层(TSC)。另一种修复方法是利用机加工使球尺寸减小,然后在陶瓷层下面沉积一层较厚的金属粘结层(MBC)以保证球阀的原始尺寸。本文研究了按照ASTM C633标准检测大气等离子喷涂陶瓷涂层的结合强度是否与超音速火焰喷涂的NiCrMo(哈氏合金)金属粘结层的厚度极限有关。实验所用的基体材料为三种耐腐蚀合金(CRA):钛G12,铬镍铁合金625以及2507双相不锈钢,在这三种基体表面沉积了8种不同厚度的金属粘结层。金属粘结层的厚度分别是:0.0015英寸,0.005英寸,0.015英寸,0.030英寸,0.045英寸,0.060英寸,0.075英寸以及0.090英寸。利用大气等离子喷涂工艺在上述8种不同厚度的金属粘结层表面喷涂厚度为0.015英寸的Cr_2O_3,Cr_2O_3-Al_2O_3和TiO_2这三种陶瓷涂层。对样品做了如下测试:涂层结合强度(ASTM C633)测试,金相显微组织分析(ASTM E1920),涂层孔隙率(ASTM E2109方法 B)测试。     

爆炸焊接钛-钢双金属材料热轧后的组织与性能

爆炸焊接钛 -钢双金属材料的热压加工情况十分复杂 ,由于加热时所形成的金属间化合物中间层的厚度不同 ,实际上可能会使双金属材料的强度降至零。俄罗斯伏尔加市国立工业大学研究了在最佳工艺制度下得到的爆炸焊接 BT1- 0钛与 CT3钢双层复合材料热轧 (轧制温度70 0℃和 80 0℃ )时的变形与强化过程。在拉伸试验时由于沿结合界面施加了 36 0 MPa～5 0 0 MPa的张力而保证了试样稳定的断裂 ,结合界面的显微硬度为 :钢 ,2 4 0 0 MPa～32 0 0 MPa;Ti,2 5 0 0 MPa～ 310 0 MPa。试样为楔形状 ,其钢层厚度为 4 .6 mm,钛层厚度沿长度方向变化…     

钛合金表面焊接碳化钨硬质合金层厚度的有限元模拟设计

在Ti6Al4V合金表面焊接上适当厚度的碳化钨硬质合金,是提高其表面强度和耐磨性的一种行之有效的方法.作为一种整体结构件,在实际应用中碳化钨硬质合金层的厚度对部件的内应力分布以及尺寸稳定性有着重要的影响.因此从实际工况出发,利用先进的纳米显微力学探针测量了材料的弹性模量,然后采用ANSYS有限元软件,对钛合金表面焊接碳化钨硬质合金层,在受压情况下的应力分布和整体变形情况进行分析,以此对碳化钨合金层的厚度进行模拟,结果表明,当碳化钨合金层厚度在0.25～0.5 mm时,最大等效应力发生在钛合金和碳化钨合金层之间,容易引起界面处裂纹的产生;合适的碳化钨硬质合金层厚度范围应在0.5～1.5 mm之间,最佳的厚度应该是1 mm左右.