攀枝花含钛高炉渣直接制备钛合金

采用固体透氧膜(SOM)法研究直接电解攀枝花含钛高炉渣制备钛硅合金.以经过1 150 ℃预烧2 h成型的攀枝花含钛高炉渣为阴极,以氧化锆管内碳饱和铜液为阳极,将两者置于CaCl2熔盐中,在1 100 ℃、电解电压3.5～4.0 V的条件下高温熔盐电解2～8 h.采用SEM、EDX和XRD等方法对电解产物进行分析.结果表明:含钛高炉渣电解还原后的产物为TixSiy系合金,含钛高炉渣中钙、镁和铝等金属元素被有效去除.     

含钛高炉渣中钛组分选择性富集及钙钛矿结晶行为

攀钢含钛高炉渣工艺矿物学分析结果表明 ,钙钛矿是主要的富钛相。采用CaO和Fe2 O3对原高炉渣进行改性处理 ,不仅提高了钙钛矿的析出温度 ,而且使另外两种主要含钛矿物攀钛透辉石和富钛透辉石析出的温度显著降低。在适当热处理条件下 ,近 80 %的钛组分进入钙钛矿相中 ,而且钙钛矿的平均晶体尺寸达 90 μm ,实现了熔渣中钛组分的选择性富集并为选矿分离创造了条件。     

改性含钛高炉渣抗菌性能测定

国内含钛高炉渣存量巨大且附加值高,为使含钛高炉渣得到综合利用,针对含钛高炉渣中钛组分含量大的特点,以含钛高炉渣为原料,利用XRF、XRD、SEM等分析方法确定了改性含钛高炉渣的成分,肯定了其作为抗菌材料的可行性。用牛津杯法、打孔法、贴片法分别测定了改性含钛高炉渣对大肠埃希氏菌(ATCC25922)的抗菌性能。结果表明,改性含钛高炉渣具有抗菌性,固相合成法V₂O₅掺杂比例为15%对大肠埃希氏菌(ATCC25922)的抗菌效果最明显。     

含Ti高炉渣酸解动力学

研究了363-383 K范围内,使用稀硫酸(20％-60％)酸解含Ti高炉渣的酸解动力学.实验条件下的化学反应过程为化学反应控制,用生成固体产物层的未反应核缩减模型可描述为1-(1-x)1/3=kMBcnAt/(roρwB)=Kt.将实验结果与模型关联,求出的酸解反应级数n=1.222,表观活化能为87.01 kJ/mol,K=5.090×104×(10.59+1/r0)cA1.222e-10.465×103/T.通过实验验证,TiO2酸解率低于90％时与模型很好符合.     

含Ti高炉渣的加压酸解

含Ti高炉渣中的TiO2 含量很高 ,质量分数约为 2 4%左右 ,是宝贵的二次资源。用稀硫酸加压酸解含Ti高炉渣提取其中的Ti,并分析物料粒度、酸浓度、渣酸比、反应温度、反应时间等因素对TiO2 酸解率的影响 ,得出了加压酸解的适宜条件。TiO2 酸解率达到 90 %以上。酸解液水解获得的TiO2 产物纯度为 90 %以上。为开发利用废稀酸提取含Ti高炉渣中的Ti提供了依据。     

含Ti高炉渣的氧化与钙钛矿结晶研究

含Ti高炉渣是还原性渣,其中含有约占总Ti量1/5-1/4低价Ti(Ti2+,Ti3+),而钙钛矿主要由Ti4+形成,因此可通过渣氧化使低价Ti氧化为高价Ti,以提高钙钛矿结晶量.实验结果表明,在空气中于1000℃保温约30 min,渣中的低价Ti几乎变为高价Ti.以0.5℃/min从1470℃降至1200℃,而后自然冷却到室温时,约有85%TiO2分布于钙钛矿中.由于渣中氧位的提高,熔渣中能使粘度降低的FeO转变为Fe2O3,这使渣的粘度提高,不利于钙钛矿晶粒长大.另外,氧化使渣中高熔点TiC和TiN固体颗粒减少或消失而导致钙钛矿晶体异质形核数目减少,从而降低了钙钛矿析出温度.     

改性含钛高炉渣中铁、钒和钛的回收

提出两段氧化—碱浸—酸浸工艺来回收改性含钛高炉渣中的铁、钒和钛.较佳的提铁实验条件为一段氧化时间40 s和保温时间8 min,铁的回收率为89.93％.较佳的提钒实验条件为总氧化时间126 s、NaOH浓度4.0 mol/L、浸出温度95℃、浸出时间90 min和碱浸循环次数4,钒的浸出率为92.13％.较佳的提钛实验...     

攀枝花高钛型高炉渣综合利用研究现状

介绍了攀枝花高钛型高炉渣综合利用的研究现状,对比了各种技术的基本原理以及发展状态,指出碳化、氯化(及碳化-分选碳化钛)技术和含钛型高炉渣中钛组分的绿色分离技术最适合从攀枝花高钛型高炉渣中提取钛,但两种技术都各有利弊,真正要得到十分完美的工艺还需漫长的攻关道路。     

含钛高炉渣构建具有土壤修复功效的缓释肥料

以含钛高炉渣(钛渣)为原料,以KOH和Fe₂O₃为改性剂,采用高温焙烧法进行矿物相重构,得到一种具有土壤修复功能的缓释肥料(重构钛渣)。结果表明：在模拟太阳光照150 min降解污染物的实验中,重构钛渣在营养元素溶出后对10 mg/L盐酸四环素溶液和10 mg/L亚甲基蓝溶液的降解效率分别为39.36%和49.84%。在重构钛渣的水溶出实验中,钾、钙、镁、铝和硅元素的溶出量分别为642、461.47、382.40、378.58和1165.18 mg/L,其硅溶出量超出国家硅肥标准量542.96 mg/L。植株的游离氨基酸含量由未施肥时的0.62%提高至0.65%,维生素含量由未施肥时的0.10%提高至0.22%。     

攀钢高钛型高炉渣综合利用探讨

简述了高钛型高炉渣当前阶段的各种利用技术,讨论了其存在的问题。详细介绍了稀盐酸浸取高钛型高炉渣制备富钛料及其综合利用技术,认为该方法是解决高钛型高炉渣综合利用的有效途径之一。     

激光熔炼TiCo／Ti5Si3双相金属间化合物合金组织及耐磨性

利用激光熔炼技术制备出以金属硅化物Ti5Si3为耐磨增强相、以金属间化合物TiCo为增韧相的双相金属间化合物新型耐磨合金。用OM，SEM，XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分。在室温干滑动磨损条件下测试了合金的耐磨性能，研究了合金组织中TiCo含量对合金显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明，合金的显微组织均由块状Ti5Si3初生相及TiCo／Ti5Si3共晶基体组成并具有优异的室温干滑动耐磨损性能。随TiCo含量的增加，初生相Ti5Si3的体积分数与合金的显微硬度下降，合金的韧性与耐磨性能随之显著提高。Ti5Si3的高硬度和TiCo的高韧性是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

激光熔炼Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金的组织及耐磨性

设计并利用激光熔炼技术制备出了以Ti5Si3为增强相、以NiTi为基体的金属间化合物新型耐磨合金，研究了增强相Ti5Si3的含量对合金显微组织、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明，随Ti5Si3含量的增加，合金显微组织由亚共晶向共晶、过共晶转化，增强相Ti5Si3由细层片状共晶相向块状初生相转变，合金显微硬度随之显著提高；在室温干滑动磨损条件下，Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金具有优异的耐磨性，并随Ti5Si3增强相的增加而显著提高。Ti5Si3增强相的高硬度和NiTi基体的高韧性及伪弹性效应是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

金属间化合物Ti5Si3制备技术的研究进展

介绍了金属间化合物Ti5Si3的制备技术及研究现状,并从改善其室温脆性和断裂韧度等方面简述了改善Ti5Si3性能的途径.     

Cu改性Ti5Si3金属间化合物的制备与力学性能

采用真空热压方法原位合成了纯Ti₅Si₃和Cu改性Ti₅Si₃金属间化合物,利用X射线衍射和扫描电镜方法研究了金属间化合物的相组成和微观结构。测试了材料的抗弯强度和断裂韧度,分析和探讨了材料的强韧化机理。结果显示Ti₅Si₃金属间化合物的抗弯强度和断裂韧度随Cu掺量的增加而显著增加,分析表明延性合金CuTi的生成、晶粒细化是Ti₅Si₃金属间化合物强韧化的主要原因。     

激光熔炼Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物合金的组织与耐磨性

利用激光熔炼技术制备出Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物新型耐磨合金，分析了合金的显微组织并测试了合金的室温干滑动磨损性能。结果表明，Ti5Si3-TiCo—Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金组织均匀、致密，在室温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。Ti5Si3-TiCo—Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金的磨损量随磨损时间的延长缓慢增加，磨损率先增加后降低；难熔金属硅化物Ti5Si3的高硬度及金属间化合物的反常屈服强度一温度关系及磨损过程中表面粘附转移保护层的形成，是Ti5Si3-TiCo—Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金在室温干滑动磨损试验条件下具有较好耐磨性能的原因。     

难熔（Mo1-x,Nbx）5Si3合金的制备与组织性能

为改善Mo5Si3的本征脆性,采用电弧熔炼/高温退火技术制备了(MO1-x,Nbx)5Si3)(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金,并结合X射线衍射(XRE))、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计等分析设备,对合金试样进行了分析测试.结果表明,Mo有助于高温相β-Nb5Si3的稳定;合金更倾向形成(Mo,Nb)5Si3及β-(Nb,Mo)5Si3固溶体,能谱分析表明有少量Mo3Nb2Si3三元相生成;Nb在Mo3Si3中的固溶度远大于在MoSi2中的固溶度;随Nb含量的增加,合金硬度呈现先增高后降低的抛物线规律,最高硬度(HV)达1 616.7,试样退火后的硬度高于退火前的硬度;压痕断裂韧度较低,合金韧性没有明显改善.     

Effects of Chlorate on the Hot Corrosion Behaviors of Cr0.82Al0.18N Coating Deposited on a Ti3Al Based Alloy

为了研究氯化物熔盐对Cr-Al-N涂层热腐蚀性能的影响,采用反应磁控溅射的方法在Ti3Al合金表面制备了Cr0.82Al0.18N涂层,研究了涂层在Na2SO4+25%K2SO4和Na2SO4+25%Na Cl(质量分数)2种熔盐中的热腐蚀行为,采用XRD和SEM分析了涂层热腐蚀产物的相组成和形貌。结果表明:涂层在含有氯化物盐的熔盐中腐蚀时表现为失重而在硫酸盐中腐蚀时表现为增重;Cr0.82Al0.18N涂层在2种熔盐中的腐蚀都主要由Cr2O3和θ-Al2O3组成。氯化物熔盐和腐蚀产物的挥发导致了在含有氯化物熔盐中腐蚀时的失重现象。当含有氯化物盐时会增加熔盐中氧离子的活度,从而加速Cr2O3在熔盐中的溶解。此外,热腐蚀过程中产生的氯气也会参与腐蚀反应,从而加速涂层的消耗。     

Ti3Al5Mo5V合金在热压缩变形状态下的组织和应力分析

采用Gleeble-1500热模拟机对Ti3Al5Mo5V合金进行热压缩变形，对α β相、β相钛合金变形后的显微组织进行了分析，比较了合金在不同变形条件下所产生的应力变化趋势和影响因素。结果表明，在Ti3Al5Mo5V合金热变形中，α β相无论在高应变速率还是在低应变速率下，都发生了再结晶，且随温度升高所产生的应力急剧下降，流变软化明显，应力对温度变化敏感。β相在高应变速率下产生动态回复，低应变速率下只发生晶界滑移，应力对温度变化不敏感。     

Si3N4／Cu68Ti20Ni12的界面结构及连接强度

采用Cu68Ti20Ni12钎料进行了Si3N4／Si3N4的活性钎焊连接。结果表明：钎焊温度和时间对连接强度有重要影响；在1373K，10min的连接条件下，Si3N4/Si3N4连接强度达到最大值289MPa。通过对Si3N4／Cu68Ti20Ni12界面区的微观分析：发现Ti，Ni明显向Si3N4方向富集，相对Ni而言，Ti的富集区更靠近Si3N4陶瓷，而Si则向钎料方向扩散，Cu在接头中心富集：界面区存在2层反应层，反应层Ⅰ为TiN层，而反应层Ⅱ则由TiN，Ti5Si4，Ti5Si3，Ni3Si及NiTi化合物组成。     

Ti对SPS烧结Nb/Nb5Si3复合材料组织和性能的影响

以Nb、Si和Ti粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术对Nb-20Si、Nb-20Si-5Ti、Nb-20Si-15Ti和Nb-20Si-24Ti材料进行原位合成。利用扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等手段对材料的组织结构进行分析,探讨Ti对复合材料组织和性能的影响规律。结果表明,Ti元素的加入使得复合材料中Nb5Si3相转变成(Nb,Ti)5Si3,随着Ti加入量的增加,组织中出现了单质的Ti相,当Ti含量达到24%时,组织中还会出现Nb3Si相;同时Ti的加入会降低复合材料的硬度,提高其高温抗氧化性能。