Effect of cerium on the cleanliness of spring steel used in fastener of high-speed railway

The effects of Ce addition on the quantity, size, distribution of inclusions and the content of oxygen, sulfur and other hazardous residual elements in spring steel used as fastener in high speed railway were investigated by metallographic examination, SEM-EDS and composition analysis. The results indicated that the contents of oxygen decreased with the addition of Ce([Ce]0.1%) and the content of sulfur continually decreased with increasing content of Ce([Ce]1.2%). However, with the further increase of Ce element addition, the content of [O] and T[O] began to increase. The content of Ce corresponding to the lowest [O] and T[O] lied in the range of 0.10%–0.13% and 0.045%–0.065%, respectively. The addition of Ce in spring steel resulted in the formation of rare earth oxides/oxysulfides and decreased the size of inclusions to less than 3 μm in globular or spheroid shape. Moreover, the residual harmful elements(As, P, Pb and Sn) were found to exist in the Ce-containing inclusions, which had proved that the Ce addition could capture the residual elements and suppress their precipitation behaviors in the grain boundary.     

涂层在固体氧化物燃料电池金属连接体中的应用

固体氧化物燃料电池工作温度的降低,使铁素体不锈钢用作连接体成为了可能。这类连接体具有热导率高、导电性能好、热膨胀性匹配等优点,但也存在一些问题,如高价Cr的挥发以及抗氧化性弱等。涂层可以改善铁素体不锈钢的相关性能。本文综述了稀土氧化物涂层、钙钛矿涂层以及尖晶石涂层的涂层类型和涂覆方法,比较了在金属连接体中的应用效果。     

ZnFe2O4与CaCl2氯化反应机理

利用CaCl₂为氯源与含锌冶金粉尘的重要组分ZnFe₂O₄进行反应,并利用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析了ZnFe₂O₄粉体与CaCl₂反应面和反应产物微观形貌的变化,讨论了ZnFe₂O₄与CaCl₂的反应机理.认为反应过程包括一个固液反应和气体挥发过程.ZnFe₂O₄颗粒被熔融CaCl₂包裹,在固液界面发生氯化反应,生成的ZnCl₂溶解在CaCl₂液膜中,并在气液界面挥发逸出,而CaFe₂O₄的产物层不断增大,同时伴随着多个颗粒间的黏结和融合长大.     

废旧三元锂离子电池热解工艺研究

本文研究了废旧三元锂离子电池在500～650℃、空气条件下热解过程中的反应机理。使用软件Factsage对电池热解过程中的热力学进行计算,利用X射线衍射分析、电感耦合等离子体光谱仪、电子探针等设备分析热解产物的主要物相组成及其微观形貌。通过球磨、筛分、真空抽滤等过程回收热解产物中的铜片和铝片,并得到了富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属元素的黑色粉末。该黑色粉末可采用湿法冶金进一步提取有价金属,经济效益显著。     

氧化亚铁颗粒氢还原过程的结构演变

采用热重法实验研究了773~1273K氧化亚铁的等温氢还原动力学,发现873K温度以上,反应动力学曲线有明显转折,说明反应机理发生了变化．在973~1073K的温度范围,出现了反常的温度效应．即反应速率随温度升高而减小．为讨论产物结构对反应动力学的影响,分别对不同温度的反应产物,以及一定温度不同还原状态（不同反应时间）的产物进行形貌观察．结果显示．随着反应温度升高,还原产物表面的孔洞增多,枝状特征显著增加,而973K和1023K时表面的烧结现象明显．一定温度下,随着反应进行,表面的孔洞增多,并逐渐出现烧结．973K和1023K温度条件下反应产物大体保留原来的大颗粒外形,而1173K时还原2min开始,就大量出现枝状产物,并逐渐烧结．结合产物形貌变化和反应动力学曲线,反应前期为界面化学反应控速,随着反应进行．还原的金属铁发生烧结现象,致密的结构阻碍了产物气体向外扩散,反应控速环节转变为产物气体的外扩散,还原速率也随之降低．     

SiAlON材料的氧化行为

SiAlON材料在高温氧化气氛下的氧化行为和氧化机理一直是材料科学领域关注的焦点.本文综述了SiAlON材料氧化的相关研究,分析对比了单相和复相SiAlON材料的氧化行为,讨论了SiAlON材料的氧化影响因素以及氧化机理,指出了SiAlON材料氧化研究存在的问题.     

硫在Ti-IF钢中的作用

作为IF钢成分设计的基本思想是将钢中间隙固溶的C,N原子完全清除.但通过热力学分析和对析出物的TEM分析表明,由于碳硫析出物的存在,S在固定C原子方面起到了积极的作用.据此,保持钢中适度的S/C比,可充分发挥S的作用,以形成有利的固定C的产物.     

由含固溶体二元相图提取活度

本文提出了一种由固溶体类型的二元相图提取组元活度的新公式。在该式中各组元的活度系数可以表示为组成的函数。用此公式对Ag-Pb体系进行了计算,证明了该方法是有效的。     

分层体系二元相图的热力学分析

出现分层曲线的二元相图,可以按临界点将曲线分为两部分,l_α和l_β;对应分层的两溶液相α,β的热力学性质有4个:IIE(α),S~E(α),IIE(β),SE(β)。加上相图中两温度-组成曲线l_α和l_β共6个量,经过热力学分析可以给出这6个量间的关系:假设这6个量间的任意4个已知,可以将另外2个量计算出来。因此,在一些条件下,可以给出有价值的结论或公式。     

Fe-C-Ni体系膨胀应变能对马氏体转变的影响

为探究马氏体转变膨胀应变能对马氏体转变起始温度(Ms)的影响以及实现对Ms的准确预测,采用热膨胀相变仪测定了Fe-C-Ni合金的膨胀曲线,通过三切线法得到Ms与奥氏体转变起始温度.采用OM观察和XRD技术分析了成分对马氏体转变后组织和晶格参数的影响规律.通过考虑C成分与Ni成分交互作用,修正了马氏体转变膨胀应变能模型....