稀土Ce对化学镀Fe-P合金镀层成分和形貌的影响

借助电化学分析仪、电子能谱仪、扫描电镜等对稀土掺杂化学镀Fe-P镀层的阴极极化曲线、镀层化学组成和表面形貌进行了分析和测试。结果表明,镀液中加入稀土Ce使得Fe-P合金镀层的极化度减小,析出电位正移;随着镀液中稀土Ce加入量的增加,镀层中的Fe含量减小、P含量先增加后减少;镀层表面由不规则条索状物构成,稀土添加可使表面条索状物尺寸减小、细化。     

WC-10%Co超细硬质合金烧结中表面钴聚集的形成

通过分析合金表面形貌、表面物相和表面钴含量,研究了WC-10%Co超细晶粒硬质合金烧结时表面Co聚集的形成过程。结果表明:在1 100℃下烧结50 min后,合金表面出现典型的颈缩和孔隙球化,表面Co含量达54.12%,产生了表面Co聚集;在1 250℃、1 300℃、1 320℃、1 330℃、1 350℃下烧结10 min后,合金表面均未见明显颈缩和孔隙球化,1 320℃下开始在表面大孔隙处产生Co聚集,1 330℃下渗出到表面出现孤岛状表面Co聚集,表面出现Co(hcp)相,Co含量达71.63%,1 350℃下相互串联形成网络状Co聚集层,表面Co(hcp)相增多,Co含量达86.32%;1 350℃下烧结30 min后表面网络状Co聚集层部分消退,显露出Co聚集层下的WC晶粒,表面Co(hcp)相减少,表面Co含量82.81%;1 410℃下烧结50 min后,合金表面网络状Co聚集层明显消退,WC晶粒成片显露出来,表面Co(hcp)相消失,表面Co含量降至61.87%。     

稀土Ce掺杂Ti/Sb-SnO2电极的电化学性能及应用

采用热分解法制备Ti/Sb-SnO2电极和Ti/Sb-SnO2/Ce电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和电化学实验技术对电极的表面形貌、物相组成和电化学性能进行表征。结果表明:Ti/Sb-SnO2电极表面形成了SnO2晶胞,经稀土Ce改性后SnO2晶粒明显细化,SnO2衍射峰强度变强且峰形宽化。Ti/Sb-SnO2/Ce电极峰电流值最大、表面稳定性增强和催化活性明显提高。在最佳工艺条件下,Ti、Ti/Sb-SnO2和Ti/Sb-SnO2/Ce电极对橙黄G目标污染物的去除率分别为46.6%、61.9%和94.9%,且降解过程均符合一级反应动力学模型,速率常数分别为0.0289、0.0633、0.1971min-1,Ti/Sb-SnO2/Ce电极的速率常数分别是Ti/Sb-SnO2电极的3倍,Ti电极的7倍,表明在电极表面涂层中掺杂稀土元素Ce可有效提高电极的性能。     

稀土贮氢合金表面的XPS分析

采用X射线光电子谱(XPS)测定了稀土贮氢合金电极材料表面元素的浓度和表面的原子的电子状态,指出La_(0.75)Nd_(0.05)Pr_(0.2)(NiCoMnAl)_5合金的快速活化可能是由于表面存在大量的金属Ni弥散分布在la_2o_3基体上。     

基于高温再生原料的WC-Co硬质合金烧结体表面CaS物相的研究

采用基于高温煅烧-破碎法、S含量为0.004 3%的WC-Co再生复合粉末为原料,制备脱碳(含η相)与正常碳含量2种控碳水平的WC-12%Co和WC-12%Co-0.05%Y_2O_3的合金。扫描电镜与X射线衍射分析与观察结果表明,在合金烧结体表面均观察到了明显的CaS杂质富集相。合金烧结体表面CaS物相的形成,可以抑制稀土的表面迁移,不会破坏WC晶粒的结晶完整性,不会对合金抗弯强度产生不利影响,正常控碳水平的合金具有高强度特征。烧结过程中杂质的迁移不会对合金微观组织结构产生不利影响,合金微观组织结构为典型的粗细随机搭配非均匀结构,WC晶粒结晶完整。0.05%Y_2O_3的添加,有利于WC晶粒邻接度的降低,有利于合金中WC晶粒结晶完整性的进一步改善,使合金硬度提升0.6 HRA。     

WC-Co硬质合金烧结过程渗硼的高温动态相分析

用 PHIL IPS X’PETRθ- θ测角仪对以 B4 C为供硼剂的 WC- 2 0 Co硬质合金的渗硼表面进行了从室温到 130 0℃真空烧结渗硼过程的 XRD动态物相分析 ,探讨了硬质合金烧结过程的表面渗硼机理。结果表明 ,在真空烧结升温期间 ,WC- Co硬质合金压坯表面上的 B4 C在 85 0℃以上分解出来的活性硼原子除在压坯表面上供形成含硼化合物外 ,所形成的高浓度活性硼原子向压坯内钴相 (γ相 )中扩散溶入 γ相晶格内并形成高钴含量的三元含硼相 W2 Co2 1 B6 化合物 ,WC- Co硬质合金真空烧结过程渗硼的有效温度范围为 85 0～ 10 0 0℃。     

稀土Ce对管线钢在混凝土环境中腐蚀行为的影响

采用稀土Ce合金化的方法制备了4种不同成分的管线钢,考察了Ce元素对管线钢显微组织和在混凝土环境中耐腐蚀性能的影响,并对表面腐蚀产物进行了分析。结果表明,稀土Ce在管线钢中可以起到细化晶粒和净化除杂的作用;管线钢表面腐蚀产物主要为FeOOH、FeCl_3、FeS、FeO、Fe_2O_3和Fe_9S_(10);在管线钢中添加一定含量的稀土Ce可以提高管线钢的耐腐蚀性能,且当Ce添加量为0.045%时可以取得最佳的耐腐蚀性能。     

高铁扣件弹簧钢中含Ce夹杂物生成的热力学分析

通过热力学计算研究稀土Ce夹杂物在高铁扣件弹簧钢中生成的热力学条件,并分析加入稀土Ce对Al2O3夹杂的变质作用及条件。由稀土Ce硫化物、氧化物和氧硫化物的标准吉布斯生成自由能构建了稀土Ce夹杂物的空间析出图,并将其应用在预测高铁扣件弹簧钢中加入稀土Ce后夹杂物的生成顺序,并确定其存在形式及热力学转换条件。计算结果表明:钢液中加入稀土最容易生成的是CeAlO3夹杂,其次是Ce2O2S;在本计算所用钢种的氧活度和硫活度分别为0.000 639和0.005 845的条件下,钢液中首先会析出Ce2O2S;当钢液中Al含量为0.013%时,稀土变质Al2O3夹杂的理论加入量为0.001 9%。     

富Ce稀土对AZ91D镁合金高周疲劳性能的影响

向压铸镁合金AZ91D中分别添加质量分数为1％和2％的富ce稀土进行室温下应力比R=0、1的拉一拉高周疲劳试验，得到材料疲劳曲线；对疲劳断口进行了宏观和SEM微观分析，指出了材料的破坏机理和原因。结果表明，添加一定量的富Ce稀土对提高AZ91D镁合金的高周疲劳性能具有积极作用，富Ce稀土添加量为1％时疲劳强度提高幅度较大，效果较好。     

富Ce混合稀土加入量对铝合金组织与导电性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温导电率及高温电阻率测试等方法研究富Ce混合稀土对铸态及均匀化态铝合金组织与导电性能的影响。结果表明:富Ce混合稀土对铝合金组织具有细化、变质和净化的作用,加入量为0.10%时细化效果最好;随着富Ce混合稀土加入量的增加,细化效果逐渐减弱,但对含铁杂质相的变质作用加强,导电率逐渐升高,加入量为0.30%时,导电率达到62.10%IACS;合金在570℃均匀化24 h后导电率整体上升,富Ce混合稀土加入量为0.30%时,导电率达到62.30%IACS;富Ce混合稀土对铝合金的高温导电性能有不利影响,加入量越多,合金在高温下的电阻率越大,通过均匀化处理可以减小合金的高温电阻率,降低合金电阻率对温度的敏感性。     

微量稀土对WC-8Ni硬质合金性能的影响

研究了微量稀土Ｙ２Ｏ３及烧结温度对ＷＣ－８Ｎｉ硬质合金的物理机械性能的影响。实验结果表明，适量稀土可使ＷＣ－８Ｎｉ合金的抗弯强度、耐磨性及耐碱蚀性显著提高，烧结温度降低。利用扫描电镜等分析手段对不同温度的未加稀土与加入稀土的ＷＣ－８Ｎｉ合金进行了显微分析比较，得出了较好的工艺条件。     

超细硬质合金烧结过程中WC扩散-溶解-析出特征与机理研究

以08型WC与Co制成WC-10%Co试样条,脱蜡后分别于1 200﹑1 250﹑1 300﹑1 350℃进行烧结并分别保温1 h和5 h。采用扫描电镜观察烧结过程中WC晶粒形貌的变化,采用差热分析仪研究WC-10%Co的共晶温度。研究结果表明:WC-10%Co在低于共晶温度的烧结过程中发生了WC晶粒形貌由等轴形向棱边平直的多边形变化,并随着温度升高,晶粒尺寸增大。这表明在固相烧结时超细WC与钴相存在溶解析出过程,改变WC晶粒形貌并使晶粒长大。     

金刚石增强稀土纳米硬质合金复合齿研究

以液相复合—连续还原碳化方法制备的纳米复合WC-Co粉末、共沉淀法制备的Ni-Ce粉末和真空蒸镀W膜金刚石为原料,采用热压活化烧结,在1050℃的烧结温度、70MPa烧结压力、保温(3～5)min烧结条件下,制取了具有良好抗冲击性能和耐磨性的金刚石增强稀土纳米硬质合金复合齿。复合齿基体的维氏硬度HV1≥1800,抗弯强度TRS≥2800MPa,合金晶粒度在(200～400)nm之间,复合齿超硬部分的磨耗比≥80。结果表明共沉淀法制备的Ni-Ce粉末显著降低了合金中微孔和杂质等组织缺陷,大大提高了金刚石增强纳米硬质合金复合齿的整体性能。     

WC-10%Co合金烧结过程中组织演变与矫顽磁力变化

利用矫顽磁力研究了两种不同WC粒度的WC-10%Co合金在烧结过程中组织演变。合金在1 200～1 450℃之间5个不同温度进行烧结,研究了不同温度下孔隙收缩、液相迁移、组织均匀化以及矫顽磁力变化。发现烧结过程中硬质合金组织分布经历了相对均匀到不均匀再到均匀的过程,与此同时合金的矫顽磁力经历了降低、升高再降低的过程,并且WC粒度越细的合金该现象越明显。实验结果表明合金组织越均匀其矫顽磁力越高。建立了优化的硬质合金矫顽磁力模型,模型表明硬质合金矫顽磁力由Co的磁畴以及WC/Co界面面积决定,而WC/Co界面面积受WC粒度和Co分布的影响。该模型可以很好的解释组织均匀性与矫顽磁力之间的联系。     

用Rietveld方法定量分析硬质合金原料中的物相

本文利用无机晶体结构数据库(ICSD,2005)和Powdercell2.4 X射线衍射全谱拟合软件分别对W-WC、W_2C-WC、CoO-Co_3O_4三个两相体系进行了定量相分析。实验结果显示:对于上述简单的二相体系,在不存在择优取向和无定型相的条件下,定量相分析结果与其名义相组成非常吻合,可以试用于工业生产。     

微量钴对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响

采用Cr3C2、VC掺杂超细WC为原料和无压真空烧结工艺,通过合金微观组织结构的观察与分析,研究了添加质量分数为0.3%的Co对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响。结果表明,微量Co的存在加速了WC的烧结致密化过程,与此同时也导致了WC晶粒明显的各向异性非连续晶粒长大。在上述研究基础上,提出了一种无金属粘结相WC硬质合金的低成本制备工艺,探讨了超细硬质合金中WC晶粒生长机制,提出了超细硬质合金的质量改进建议。     

基于硬质合金顶锤应力分析的无损检测方法

硬质合金顶锤质量的无损定量检测,是保证顶锤质量的重要手段之一。本文提出了一种基于硬质合金顶锤实验应力分析的在线无损检测方法,该方法通过对顶锤施加外载,模拟其在工况条件下受力,测量其内部应力分布状况,得到合格顶锤的定量的标准,用以产品检测和指导生产。     

硬质合金刀片清洗及表面腐蚀的研究

研究了硬质合金刀片清洗过程中的各个工艺参数,分析影响合金腐蚀的主要因素。采用SEM、EDS技术对刀片进行了组织结构和成分的分析。研究表明:碱性清洗液对合金表面的腐蚀最弱,提高清洗液的温度,酸性条件下腐蚀程度变化明显,硬质合金里各种立方碳化物的加入,能够提高合金表面的耐腐蚀性,表面钴含量(文中含量均为质量分数)不同的合金表面腐蚀程度无显著变化,随着清洗液浸泡时间的延长,腐蚀程度逐渐加强。     

一次烧结法制备两相梯度合金的研究

研究了一次烧结制备两相梯度合金的工艺,并对一次烧结和两次烧结制备的梯度合金结构进行了比较。结果表明:如工艺控制得当,一次烧结法可以制备出较理想的梯度结构,随着渗碳温度和保温时间的增加,无η相层厚度增大,一次烧结法比二次烧结法的渗碳效率更高。