金刚石化学镀铜及还原处理研究

为改善金刚石和金属基体的润湿性,采用两种不同还原剂的配方在金刚石颗粒上进行化学镀铜,并在氢气气氛中对镀铜膜的金刚石进行还原处理。通过扫描电镜和X射线衍射仪研究了不同还原剂和不同还原温度对镀铜膜的微观形貌和成分的影响。结果表明:采用硼氢化钾比甲醛做还原剂化学镀铜效果好,用硼氢化钾做还原剂镀的铜膜晶粒为纳米微晶结构;在氢气氛中还原温度为300℃时氧化亚铜被还原成铜,在该温度下还原的铜膜表面平整均匀,晶粒无长大现象,对薄膜形貌影响较小;还原的镀铜金刚石呈紫红色,随还原温度的升高其外表由光亮逐渐变的暗淡,铜膜晶粒逐渐长大,薄膜的粗糙度也随之变大。     

热变形对Fe-0.2C-2Mn合金γ→α转变动力学的影响及理论探讨

通过热处理实验和理论计算研究了热变形条件下Fe-0.2C-2Mn合金先共析铁素体转变动力学.金相观察表明,热变形细化铁索体组织,并使铁素体形貌趋于等轴状.在PLE/NPLE理论基础上,运用Pillbox模型和抛物线长大模型计算了变形前后铁素体的晶界形核率和长大系数,结果表明,过冷奥氏体变形促进NPLE模式下铁素体形核的主要原因是奥氏体晶界面积增加和元素扩散加快,而PLE模式下则是相变驱动力增大占主导.最后对比分析了热变形对形核和长大的影响程度,阐明了热变形细化不同温度区间转变的铁素体组织的机制.     

过共晶Al-Si合金初晶Si相的细化机理

利用熔体快速凝固和液态结构遗传原理,针对A390合金近液相线铸造半固态坯料的制备,探讨过共晶Al-Si合金初晶Si演变及细化的机理。试验研究了铸造速度为120mm/min和冷却水流量为0.05m3/min条件下,高于液相线10～100℃范围内不同的浇注温度对初晶Si尺寸形貌的影响。结果表明,近液相线半连续铸造过程可以对初晶Si的形核和长大提供合理的速度匹配,有利于均匀形核和抑制初晶Si的异常生长,仅控制工艺参数即可实现在不添加变质剂和细化剂条件下对初晶Si尺寸、形貌和分布的改善,得到具有细小且均匀分布的初晶Si相,这对于简化工艺、节约资源和降低成本具有实际意义。     

喷雾干燥法制备球形钨粉及还原过程的研究

以偏钨酸铵(AMT)为原料,采用喷雾干燥法结合氢气还原方法成功制备出球形钨粉。随后利用SEM、TEM、激光粒度分析仪和XRD等分析方法对粉末微观形貌、颗粒平均粒度、粒度分布和还原过程中的相变情况进行研究。结果表明,前驱粉末为球形,煅烧后,颗粒形貌未发生明显变化,仍保持球形;TEM结果显示粉末是球形中空结构。同时探讨了溶液浓度、鼓风速度、给料速度对粉末粒度的影响。激光粒度分析结果表明,溶液浓度对粉末的平均粒度影响最大,溶液浓度越大,颗粒的平均粒度就越大。粒度分布越集中,而给料速度对颗粒的平均粒度影响不明显。XRD结果显示,氢气气氛下,550℃保温2h,α-W相出现;还原温度升高到750℃,保温2h,WO3被完全还原为α-W。     

U75V钢轨钢晶粒长大模型及其在焊接中的应用

钢轨闪光焊焊接接头晶粒尺寸影响着焊接接头的耐磨性能等力学性能。为此,对高速、重载无缝铁路中大量应用的U75V钢轨进行等温淬火试验,测量其在800～1 100℃范围内的不同加热温度和保温时间下的平均晶粒尺寸。结果表明:当温度在800～950℃时,晶粒长大速度较小,平均长大速度约为0.4μm/min;温度在950～1 100℃时晶粒长大速度加快,平均长大速度约为1.6μm/min。在此基础上建立了U75V钢轨钢在等温条件下晶粒长大的数学模型。利用有限元分析软件Abaqus建立了钢轨闪光焊模型,分析不同温度场对接头晶粒尺寸的影响,并通过实验验证了模拟的正确性。     

铝热还原法合成TiN/刚玉复合陶瓷的研究

以金属铝粉和钛白粉为原料,在流动氮气和匣钵埋碳保护气氛下采用铝热还原氮化法制备了TiN/刚玉复合陶瓷.采用XRD,SEM和TEM等分析手段,研究了铝热还原氮化法制备TiN/刚玉复合陶瓷在不同气氛和温度下的物相组成、晶格常数、显微结构.研究结果表明:在流动氮气和埋碳气氛下铝热还原法均可以制备TiN/刚玉复合陶瓷;处理温度和气氛明显影响着铝热反应的程度及产物的形貌,在埋碳条件下处理后的产物中TiN含量、晶粒大小、晶格常数明显低于流动氮气氛下处理产物中上述各项值.热力学计算发现埋碳条件下铝除参与铝热还原反应外,还与碳粉床中氧发生反应,导致参与铝热反应的金属铝不足,造成产物中有剩余的金红石存在.     

铝热还原法合成TiN／刚玉复合陶瓷的研究

以金属铝粉和钛白粉为原料，在流动氮气和匣钵埋碳保护气氛下采用铝热还原氮化法制备了TiN／刚玉复合陶瓷。采用XRD-SEM和TEM等分析手段，研究了铝热还原氮化法制备TiN／刚玉复合陶瓷在不同气氛和温度下的物相组成、晶格常数、显微结构。研究结果表明：在流动氮气和埋碳气氛下铝热还原法均可以制备TiN／刚玉复合陶瓷；处理温度和气氛明显影响着铝热反应的程度及产物的形貌，在埋碳条件下处理后的产物中TiN含量、晶粒大小、晶格常数明显低于流动氮气氛下处理产物中上述各项值。热力学计算发现埋碳条件下铝除参与铝热还原反应外，还与碳粉床中氧发生反应，导致参与铝热反应的金属铝不足，造成产物中有剩余的金红石存在。     

基于酸洗废水制备多孔铁碳合金及其电位腐蚀研究

通过沉淀法回收酸洗废水中的铁元素,还原制备多孔铁碳合金。淀粉既是制备多孔铁碳合金的造孔剂,也是合金的碳源。沉淀烘干后,经过煅烧,再在不同的温度下用氢气还原得到产物。通过SEM、EDS和XRD表征了还原产物的微观形貌和组成,探究了淀粉添加量、还原温度等因素对多孔铁碳合金的形貌、平均粒径的影响,并利用电化学工作站测定了样品的电化学性能。结果表明,在650~800℃范围内,随着还原温度的升高,产物的平均粒径呈逐渐增大的趋势,平均粒径为45~85 nm。淀粉添加量为22%,还原温度为750℃是制备多孔铁碳合金最适宜的条件,制得的样品中C质量分数为3.06%,Fe质量分数为96.94%,且在此条件下所得产物样品的耐腐蚀性能较好。     

汽车用DP800双相钢电阻点焊温度场数值模拟研究

采用SORPAS专用电阻焊有限元软件,对1.4 mm的DP800双相钢电阻点焊温度场进行了模拟,并将熔核形貌模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,在参考工艺下,通电加热阶段电极和焊件峰值均升高,工件温度升高速度明显高于电极,通电过程结束时电极峰值温度达最高值566℃,焊件峰值温度达2120℃;随着焊接电流的增加,热循环曲线逐渐上移,加热速度和最高温度逐渐升高,高温停留时间延长;随着焊接时间的增加,加热速度没有明显变化,最高温度逐渐升高,高温停留时间延长;在没有飞溅的条件下模拟熔核形貌与实验结果基本吻合,但在大电流条件下由于飞溅的产生,造成模拟熔核尺寸大于实际结果。     

相场方法研究变形镁合金的晶粒分布

结合多态相场(MSPF)模型与晶体畸变模型,获得变形镁合金初始变形晶粒组织以及合金内部的非均匀储存能分布,计算模拟不同退火温度条件下的再结晶形核和晶粒长大的微观演化过程,分析退火温度对再结晶晶粒长大和晶粒尺寸的影响,对比不同时刻的再结晶晶粒分布特征。结果表明:在相同的变形条件下,位错密度高的区域,如晶界附近,储存能较高,再结晶形核最先在高储存能区域出现,并通过合并与吞噬机制长大;而在变形晶粒内部,储存能较低且分布相对均匀,再结晶过程中形核长大较慢。不同退火温度下晶粒尺寸权重概率的分布表明:低温下会出现双峰结构和异常晶粒长大现象;高温下晶粒长大较快,晶粒尺寸分布向大尺寸方向变化且趋于均匀。     

Recrystallization of the ultradispersed structure of pure iron formed at different stages of the deformation-induced strain hardening

Grain growth has been investigated during heating of pure single-phase iron with an ultra-dispersed structure of different types under conditions which exclude retardation by impurity atoms or by dispersed particles. The rate of growth mainly depends on the type of boundaries formed in this structure during a preliminary treatment, which determines the different kinetics of primary recrystallization. The thermal stability of submicrocrystalline (SMC) structure increases with increasing degree of deformation. In contrast to the materials with an impurity and carbide retardation, in pure iron an intermediate annealing of the SMC structure, which usually leads during low-temperature recrystallization to the formation of a honeycomb structure, does not influence thermal stability. The formation of thermally activated centers of recrystallization has been found to occur during heating of iron with a uniform isotropic SMC structure at the temperature of the onset of the recrystallization of moderately deformed iron. The formation of a honeycomb structure does not lead to a considerable reduction in the accumulated strain energy, and, during further heating, thermally activated nuclei of recrystallization are formed.     

钒钛磁铁矿熔融还原速度研究

用铁浴法对钒钛磁铁矿在高温熔态下还原动力学进行了研究。结果表明:钒钛磁铁矿熔融还原速度有三个高峰期,而普通海南矿则只有一个高峰期,在相同条件下,钒钛磁铁矿熔融还原速度低于海南矿的还原速度;铁浴量增加,还原速度明显增高,提出了钒钛磁铁矿在有铁浴和无铁浴条件下熔融还原反应速度方程。     

STUDY OF SMELTING REDUCTION RATE FOR VANADIUM TITANIUM MAGNETITE

A comparative study was made of the reduction kinetics for high temperature smeltingof vadium-titanium-containing magnetite,together with Hainan iron ore,using iron bathmethod.Three peaks were revealed on the reduction rate curves for the magnetite,whileone peak only for Hainan ore.Under the same conditions,the smelting reduction rateof the magnetite was found to be lower than that of Hainan ore.The rate increasesevidently with the increase of the bath volume.The expressions of smelting reductionrate were suggested for the reduction with and without iron bath respectively.     

A MATHEMATIC MODEL FOR REDUCTION OF IRON ORE IN MOVING BED

通过对铁矿石还原动力学特性较详细的实验研究,提出了一个移动床还原一维数学模型。模型描述了矿石还原度、气相成分、温度、压力等沿反应器轴向变化的规律。由实验室规模的移动床还原实验证明,此模型能正确反映铁矿石在移动床中的还原过程。实验测定值与模型计算值吻合很好。应用此模型能更正确地说明移动床还原过程的规律性。这对改进高炉和直接还原竖炉的操作及设计反应器均有参考价值。     

含硫油品储罐腐蚀产物硫化亚铁自燃性的研究

模拟油品储罐中硫化亚铁的生成方式，研究了H2S气体在没有氧气存在的条件下与油品储罐内壁腐蚀产物-Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生反应及反应产物硫化亚铁的自燃性.结果表明：油品储罐中腐蚀产物Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4与H2S在无氧条件下均可发生放热反应生成硫化亚铁，且生成的硫化亚铁与空气接触会发生氧化反应放出热量，热量聚集使油品温度上升是引起油品自燃并导致油品储罐发生火灾和爆炸事故的主要原因.但不同生成方式所生成的硫化亚铁的氧化速度不同，其自燃性也不同.     

KINETICS OF REDUCTION IRON OXIDE IN CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_tO SLAGS WITH CARBON SATURATED IN MOLTEN IRON

1.IntroductionItisimportanttoinvestigatethekineticsofreductionofironoxideinslagswithcarbonsaturatedinmoltenironforunderstandingboththeslag-metalreactioninthehearthofblastfurnaceandthefinalreductionbehavioursofprereductionironorepelletscontainingcarboninironbathreactor.Theprevious.......h..sll--7]focusedtheirattentionsmainlyonthereductionrateofpureironoxideortheredlltionrateofironoxideinsimpleslags.Thoseresultsarenotconsistentwiththatoftilerealsituation.Throughanalyzinggascompositionattheoutlet…     

STUDY ON THE VARIATION MECHANISM OF CARBON CONTENT OF LIQUID IRON IN MELTING GASIFIER

This paper studied the changing principles of carbon content in direct reduction iron (DRI) and liquid iron in the COREX melting gasifier. Under the normal working conditions of experimental equipment, liquid nitrogen was poured into the melting gasifier from its tuyere to cool down quickly. And then seven cross sections were made to study the carburization reaction and its characteristics of the solid iron and the liquid iron, and also the reaction of carbon between the slag and the metal. According to the results, the influences of the thickness of the semi-coke layer and the temperature on the carbon content of liquid iron in the COREX melting gasifier were confirmed.     

含碳铬团块熔融还原的实验室研究

为预测工业性试验时铬团块的高温还原速度，对含碳铬团块进行了熔融还原的实验室研究，试验了熔池温度，铬团块的预热对还原速度的影响，并与文献数据进行对比，附带对不同预还原度的巴西氧化铁球团进行了高温下碳还原的试验。     

氮在灰铸铁溶液中溶解度的热力学研究SCIEI

本文运用热力学理论对氮在灰铸铁溶液中的溶解度进行了理论研究,提出了铸造生产条件下灰铸铁溶液中氮的溶解度与温度和灰铸铁成分的关系式,并采用三种不同成分的灰铸铁材料对此做了验证。     

EFFECT OF ALKALIS AND FLUORINE ON SWELLING PROPERTIES OF PELLET DURING REDUCTION

本文研究了碱金属和氟或两者综合,以及它们的不同存在状态对球团矿还原膨胀的影响。在模拟包钢工业球团的碱金属和氟含量的条件下,通过分步还原,发现球团矿的异常还原膨胀主要发生在第一还原阶段,并出现了严重的铁氧化物晶体开裂。只有在含碱金属特高的样品中在第三还原阶段出现严重的铁须。此外还研究了碱金属和氟对球团矿渣相热稳定性的影响.采用x射线衍射及Mossbauer谱分析了碱金属在铁氧化物不同还原阶段的赋存状态及其对它们的晶体结构的影响,借助于TDA对含碱金属铁氧化物的还原进行动力学分析,提出了碱金腻导致铁氧化物晶体开裂及铁须生长的机理模型。