原铝和重熔再生铝的杂质浅析

电解铝冶炼可能会产生下述杂质: 从氧化铝厂来的氧化铝含有Si,Fe和痕量的Ti,Ca,V和B等元素. 从加工阳极的装碳配料中进一步积聚的痕量Ti,V,Ca,Si和Fe等元素.     

SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应产物的形成序列及扩散路径

通过SiC/Ti6Al4V钛基复合材料的制备及在不同条件下的热处理试验，利用SEM，EDS及XRD分析技术研究复合材料界面反应产物相的形成及反应元素的扩散路径。结果表明：反应元素如C，Ti，Si在界面反应层中出现浓度波动，合金元素Al并没有显著扩散进入界面反应产物层，而是在界面反应前沿堆积，其界面反应产物被确认为Ti3SiC2，TiCx，Ti5Si3C，和Ti3Si；在界面反应初期，存在着TiC＋Ti5Si3Cx双相区，当形成各界面反应产物单相区时，SiC／Ti6Al4V复合材料界面反应扩散的完整路径应为：SiC ｜ Ti3SiC2 ｜ Ti5Si3Cx ｜ TiCx ｜ Ti3Si｜ Ti6Al4V＋TiCx；界面反应产物层的生长受扩散控制，遵循抛物线生长规律，其生长激活能Q^k及k0分别为290.935 kJ·mol^-1,2.49× 10^-2 m·s^-1/2.     

原位合成TiC_P/Fe复合材组织结构和力学性能的研究

采用原位反应法制备了TiC_p/Fe复合材料并分析了主要合金元素对材料微观组织的影响。利用正交实验法,研究了元素Ti、C和Si对TiC_p/Fe复合材料组织结构和力学性能的影响。结果表明,Ti和C元素对材料的组织结构和力学性能的影响最为显著,Si元素次之。随着Ti和C含量的升高,材料的组织结构和力学性能得到改善,Ti、C含量再次增加则出现力学性能恶化的趋势。分析结果得出:Ti、C和Si的最佳质量分数分别为6%、2.3%和1.0%。     

铝及铝合金中Fe、Si杂质元素的冶金与熔铸过程控制

简述了铝及铝合金中Fe、Si元素的危害作用,并分别讨论了氧化铝、炭素阳极、铝电解和铝合金熔铸生产过程中控制Fe、Si元素含量的工艺技术和管理手段。指出:在冶金和熔铸生产过程中采取有效措施,可将Fe、Si杂质元素含量控制在较低水平,为生产高品质铝及铝合金产品提供良好条件。     

合金钢中合金元素的存在形式

合金钢中可添加的合金元素种类很多,常用的有Si、Mn、Cr、Ni、Al、B、Mo、W、V、Ti、Nb、Cu、Co、等。它们都可以固溶在δ固溶体、奥氏体和铁素体中。Mn、Cr、W、Mo、V、Ti、Nb等还可以固溶在渗碳体中,其分子式用（Fe,M）3C表达。     

铝及铝合金中杂质元素的来源及生成过程

以铝及铝合金冶金和熔铸生产过程中的相关数据为基础,阐明了铝及铝合金中Fe、Si、Ga、V、Na和Ca等杂质元素的主要来源。结合冶金学和材料学的相关理论,讨论了各杂质元素的生成过程及相关机理,为铝及铝合金生产过程中的杂质控制提供参考。     

钢中元素对钢结构件热镀锌的影响

综述了热镀锌层组织形貌特点及生长动力学,以及钢中元素(C、Si、P、S、Mn、V、Nb、Ti、Al、Cr、Ni等)对Fe-Zn反应的影响。研究表明：热镀锌时,ζ相在Fe/Zn界面优先形核生长,δ相是紧随着ζ相在由Fe/ζ相界面上形成,而Γ相要经过一定时间的孕育期才形成.Fe-Zn合金相层的生长动力学符合经验公式d=Ctn.钢中元素C、Si或P均促进Fe-Zn反应,尤其以Si的影响最显著,S则无影响.钢中一定含量的合金元素Mn、Cr或Ni会促进镀层生长,而Ti、V或Nb对钢结构件热镀锌基本无影响.故对不同成分的钢材应采用不同的热镀锌工艺.     

微合金化对铝钢合金金属间化合物的第一性原理研究

材料的电子态密度对材料的导热及原子之间化学键连接具有重要的影响,文中采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算了合金元素(Cr,Mn,Mo,Ni,Ti,V和Zn)的掺杂对FeAl3电子特性的影响,以及Fel2Al39,(Fe10X2)Al39(X=Cr,Cu,Mg,Mn,Mo,Ni,Si,Ti,V,Zn)和Fe...     

冶金法制备多晶Si杂质去除效果研究

采用电子束熔炼以及定向凝固对纯度为98.8%的工业Si进行提纯,研究电子束对Si中各种杂质的去除效果,以及定向凝固对金属杂质的去除效果。结果表明,电子束对Si中的各种主要杂质都有一定的去除效果,对P元素和Ca元素尤为明显,电子束熔炼可将其去除90%以上,定向凝固对Fe、Al、Ca等金属杂质的去除效果比较好。一次定向凝固可使Si中的Fe含量降到0.0001%以下。     

多元光谱拟合ICP-AES法同时测定铂中22个杂质元素

试样用HCl-HNO3溶解,采用多元光谱拟合(MSF)功能ICP-AES法同时测定铂中22个杂质元素:Pd、Rh、Ir、Ru、Au、Ag、Cu、Fe、Zn、Ni、Mn、Cr、Mg、Cd、Al、Ca、Pb、Sn、Bi、Si、Mo、Ti。对基体铂的影响、MSF功能、元素分析谱线、背景校正、仪器分析参数等进行了研究,确定了最佳实验条件。杂质元素测定范围Ag、Pd、Cu、Cr、Ti、Mn和Mo为0.0004%~0.05%;Rh、Ir、Pb、Fe、Mg、Al、Zn、Si、Bi、Ca、Cd、Sn、Au和Ni为0.0005%~0.05%;Ru为0.001%~0.05%;方法的相对标准偏差(RSD)和加标回收率分别为1.5%~8.1%和85.1%~118.5%。方法准确、快速、简便,已用于铂中杂质元素的分析。     

不同温度下γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V表面制备出以Ti C为增强相、γ-Ni Cr Al Ti固溶体为增韧相、Ca F2为自润滑相的γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2自润滑耐磨复合涂层。分别在室温、300℃和600℃时测试了复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能,并且讨论了其与对磨球的磨损机理。结果表明:从室温到600℃,γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低,该复合涂层具有较好的自润滑耐磨性能;对偶件Si3N4陶瓷球的磨损也有一定程度的降低。600℃时,Ti6Al4V基体的磨损机理为氧化塑性变形,γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2磨损机理为润滑转移层的形成。     

氧化铝中Fe、Si等11种杂质元素的光谱分析

采用原子发射光谱法,选择了合适的光谱测定条件,建立了氧化铝中Fe、Si等11种杂质元素同时测定的分析方法。     

合金元素在铝合金汽车结构件铸件的研究现状

汽车结构件常用铸造铝合金主要分为Al-Si系和Al-Mg系,综述了添加合金元素提高合金性能的常用手段。对于Al-Si系铸造铝合金,Si不仅可以提高铸造性能,还可以抑制针状Al_5FeSi相的形成;Mg和Cu是主要的强化元素,可以形成Mg2Si相、Al_2Cu相和Q-Al_5Cu2Mg8Si6相;Mn和Mo主要抑制针状富铁相生成;V、Ti和Zr可以细化晶粒,从而提高力学性能。对于Al-Mg系铸造铝合金,当Si含量较高时,如Magsimal誖-plus(Al Mg6Si2MnZr)合金,Mg2Si相为主要强化相,为了避免针状富铁相的生成,Fe含量要求极低;当Fe含量较高时,如Castaduct誖-42(Al Mg4Fe2)合金,主要依靠Mg元素固溶在Al基体,并形成Al-Fe共晶相提高合金强度,Si元素为杂质元素,可以减少针状Al-Fe-Si相的生成。     

Si元素对Ti基储氢合金电化学性能的影响

为了改善Ti基储氢合金的电化学性能，采用Si元素部分替代Mn元素的方法，分析研究了Ti基储氢合金Ti03Zr0．225V0.25Mn0．25-xNi0.5Six的相结构及电化学性能。结果表明，合金均由六方结构的C14型Laves主相和立方结构的TiNi第二相构成；随着Si元素替代量x的增大，合金的活化性能降低，而循环稳定性得到很大程度的改善。     

原料成分对电解铝中Fe、Si含量的影响及控制

从原料的角度分析了电解铝所用的氧化铝、氟化铝、阳极覆盖料、炭阳极中杂质含量对铝液质量的影响。通过跟踪这4种原料中Si、Fe杂质元素的迁移、转化和富集,研究了其对铝液中Si、Fe含量的影响大小。结果表明,这4种原料所造成铝液中Si、Fe的增加值最大分别为55.67%和62.15%。可以通过控制原材料质量、净化阳极覆盖料、提高炭阳极质量及优化电解生产工艺技术参数等来提升铝液质量。     

Invar合金与Si_3N_4陶瓷钎焊接头界面组织和性能研究

采用Ag Cu Ti活性钎料对Invar合金和Si3N4陶瓷进行钎焊连接,研究了接头界面组织及其形成机制,分析了钎焊工艺参数对接头界面结构和性能的影响。结果表明,钎焊过程中液态钎料中的活性元素Ti与Si3N4陶瓷发生反应,在陶瓷界面形成致密的Ti N和Ti5Si3反应层;同时,Invar合金向液态钎料中溶解,与活性元素Ti反应生成脆性的Fe2Ti和Ni3Ti化合物。钎焊温度和保温时间影响Si3N4陶瓷界面反应层的厚度以及接头中Fe2Ti和Ni3Ti脆性化合物的形成量和分布,这两方面共同决定着接头的抗剪强度。当钎焊温度为870℃,保温15 min时,接头的平均抗剪强度最大值达到92.8 MPa,此时接头的断裂形式呈现沿Si3N4陶瓷基体和界面反应层的复合断裂模式。     

Effect of Ilmenite Component and AIR on Element Distribution of Titanium Slag Smelted by DC Arc Furnace

助化学平衡计算法,对冶炼过程中钛、碳及伴生元素的分配行为进行了研究,并用生产结果加以验证,计算结果与实验结果较吻合。结果表明:钛铁矿中Ti O2和Fe O含量的增加,增加了作为微量元素和用于还原Fe O和Ti O2的C量,提高了钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量,同时降低了用于还原Fe2O3的C量,降低了钛渣中Fe O的含量。当钛渣中Fe2O3含量由12%增加到20%时,作为微量元素C和用于还原Fe2O3的C量分别降低了0.006 mol和0.348 mol,钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量分别降低了8.34%和2.37%,而用于还原Fe2O3的C量增加了约0.36 mol,Fe O的质量分数增加了8.94%。其他成分对钛渣中总的Ti O2量的影响程度由大到小排序为:Si O2>Mg O>Al2O3>Ca O。对钛渣还原冶炼过程中元素分配行为的研究,可实现对工艺的更好控制、提高钛渣品位。     

合金元素对Fe—Cr系减振合金性能的影响

初步研究了Mo、Si、Al、Mn、Cu、V对Fe－Cr基减振合金的强度和减振能力的影响。结果表明：添加Mn、Si元素可以显著提高Fe－Cr减振合金的强度和减振能力;而Cu、V元素降低Fe－Cr合金的强度;经适当热处理后,Fe－Cr－Mn－Si合金的抗拉强度达到540MPa,Q(－1)值达到25×10(-3),该合金是一种很有应用前景的减振金属功能材料。     

专利信息（Ⅰ）

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种制备金属间化合物基软磁材料——含硼，钛，锆，矾的Fe3Si基合金超薄板的方法。薄板中Fe含量为92％，93％，Si含量为6％，7％。其特征在于合金中加入了0．02％，0．58％的硼和0．5％，1％的Ti，Zr和V。工艺控制上采用铸锭退火、控制锻造、热轧、热轧板退火等措施，利用传统的锻造与轧制设备成功制备出厚度为0．10，0．30mm的Fe3Si基合金薄板。     

过渡元素掺杂NiTi合金的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统的计算了3d、4d和5d过渡元素掺杂的Ni Ti合金晶格参数、形成能、弹性常数和电荷密度,探讨了合金元素的占位倾向以及对马氏体相变温度的影响。计算结果表明,V、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Cu各族元素倾向于占据Ni位;Sc、Y、Zr、Hf倾向于占据Ti位。V、Cr、Mn、Fe、Co各族元素和Pd、Pt取代Ni,V、Cr、Mn、Fe各族取代Ti能够不同程度的降低NiTi合金的相变温度M_s;Hf、Zr、Au、Ag取代Ni以及Sc、Y、Hf、Zr取代Ti为能够升高NiTi合金的相变温度M_s;Cu取代Ni则基本不改变NiTi合金的相变温度M_s。这些结果与实验结果一致,进而从微观角度解释了合金元素对相变温度的影响规律。