均匀化处理对挤压态Mg-Al-Zn-0.1Y合金热变形行为及织构的影响

利用250～400℃、0.01～10 s^-1 Gleeble 3500热模拟机等温热压缩试验研究了均匀化处理对稀土Y微合金化挤压态Mg-Al-Zn合金热变形行为的影响,利用电子背散射衍射(EBSD)研究了均匀化热处理对其热变形织构的影响。建立了挤压态和均匀化处理态Mg-Al-Zn-0.1Y镁合金的Arrhenius型本构方程,绘制了代表稳态流动的0.5应变加工图。研究了均匀化热处理对合金热加工图的影响,发现均匀化处理拓宽了合金低温可加工区,提升了合金的低温可加工性,确定了挤压态合金的适宜加工区为(325～375℃、0.01～0.1 s^-1)和(350～375℃、1～10 s^-1),均匀化热处理态合金的适宜加工区为(275～325℃、0.01～0.1 s^-1)。均匀化热处理提升了合金的动态再结晶能力,弱化了挤压态合金热变形基面织构强度,提升了软取向部分比例,提高了挤压态镁合金的热成形性。     

Improving the Mechanical Properties of Mg-Gd-Y-Ag-Zr Alloy via Pre-Strain and Two-Stage Ageing

In this study, we investigated the effects of single-stage ageing (SSA), two-stage ageing (TSA), 2% pre-strain + single-stage ageing (P2%SSA) and 2% pre-strain + two-stage ageing (P2%TSA) on the mechanical properties of as-extruded Mg–8Gd–3Y–0.5Ag–0.5Zr alloy (E alloy). Compared with the SSA treatment, the TSA treatment increased the number density of $\beta ^{\prime}$ phase. The P2%SSA and P2%TSA treatments generated the $\gamma ^{\prime}$ phase and chain-like precipitates in addition to the $\beta ^{\prime}$ phase. The contributions of these ageing treatments to the alloy strengthening can be ranked as P2%TSA > P2%SSA > TSA > SSA, because the increments in the tensile yield strength were estimated to be 199 MPa > 148 MPa > 144 MPa > 110 MPa. Different from the traditional strengthening of $\beta ^{\prime}$ phase in the E + SSA and E + TSA alloys, the composite precipitates comprising the $\beta ^{\prime}$ phase, $\gamma ^{\prime}$ phase and chain-like precipitates in the E + P2%SSA and E + P2%TSA alloys provided better combined strengthening effect. The $\beta ^{\prime}$ phase was still dominated in the strengthening effect of the composite precipitates. Owing to the higher number density of $\beta ^{\prime}$ phase in the composite precipitates, the E + P2%TSA alloy exhibited the better mechanical performance as compared with the E + P2%SSA alloy. Finally, the E + P2%TSA alloy had the ultimate tensile strength of 452 MPa, the tensile yield strength of 401 MPa and elongation to failure of 3.3%.     

稀土对等离子体电解渗碳层组织结构和性能的影响

目的 研究稀土对液相等离子体电解渗碳层组织结构和性能的影响。方法 将稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O添加到电解液中,在17-4PH不锈钢表面制备有无稀土添加的液相等离子体电解渗碳层。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪分析渗层的表面形貌、截面组织和相结构,利用维氏硬度计、洛氏硬度计和摩擦磨损试验机评价渗层的硬度、塑韧性和耐磨性。结果 渗碳层主要由碳化物、“膨胀”α相和少量铁氧化物组成,稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O均可以促进等离子体电解渗碳层表面碳化物的生成,且稀土CeCl3.7H2O可以有效抑制渗层表面铁氧化物的生成。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层表面多孔化合物层厚度由20 μm分别减小至15 μm和8 μm,致密层+扩散层的厚度从20 μm分别增加至46 μm和45 μm。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层的有效硬化层厚度可达70 μm,是不加稀土时的3倍以上,截面硬度呈梯度分布。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层表面洛氏压痕附近的径向裂纹出现了明显的偏转。添加稀土LaCl3.7H2O可使摩擦前期摩擦因数显著降低至0.14,磨痕宽度减至534 μm,主要发生氧化磨损、化合物层剥落和磨粒磨损,而添加稀土CeCl3.7H2O可使摩擦因数一直维持在0.21左右,磨痕宽度显著减少至226 μm,主要发生轻微的磨粒磨损。结论 稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O均可以改善渗层表面质量,提高等离子体电解渗碳层的耐磨性,且稀土CeCl3.7H2O的效果更显著。     

稀土Ce共溅射沉积(AlCrNbTiVCe)N涂层的高温摩擦学性能

研究了稀土Ce与AlCrNbTiV高熵合金磁控共溅射(AlCrNbTiVCe)N涂层500℃下的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)表征涂层的表面形貌、成分、物相和价态。通过纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机和白光干涉三维形貌仪测试涂层的力学性能和摩擦学性能。结果表明采用磁控溅射技术可以制备出性能良好的(AlCrNbTiVCe)N涂层,Ce的引入改善了涂层微观组织和结构,增强了涂层的硬度,提高了涂层的抗塑性变形能力和抗弹性变形能力,进而使涂层具有良好的摩擦磨损性能。在室温下(AlCrNbTiVCe)N涂层的摩擦因数和磨损率与未含Ce的(AlCrNbTiV)N涂层相比均显著降低,其磨损机制为轻微的磨粒磨损和粘着磨损;在500℃下(AlCrNbTiVCe)N涂层具有比室温下更低的摩擦因数,其磨损机制以氧化磨损为主,这是由于涂层表面存在CeO₂,起到了改善涂层摩擦性能的作用。在磁控溅射工艺中引入Ce元素,可以获得摩擦学性能优良的(AlCrNbTiVCe)N涂层。     

Ce联合Nb/Co改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR性能及脱硝机理研究

白云鄂博稀土尾矿含有Fe、Ce等利于催化脱硝的活性元素,作为天然矿物对环境友好且成本低,是做脱硝催化剂的天然原料,但稀土尾矿催化剂温度窗口较窄(350~450℃)。为拓宽稀土尾矿催化剂的温度窗口,用Ce、Nb、Co改性稀土尾矿,采用水热法制备了一系列Ce-M(Nb、Co)改性稀土尾矿催化剂,探究元素比例及元素种类对脱硝性能的影响。通过BET、XRD、XPS、H2-TPR和NH3-TPD对改性稀土尾矿进行表征分析,并利用In situ DRIFTS 技术对Ce-Co改性稀土尾矿的NH3-SCR机理进行了探究。结果显示,Ce-Nb(2:1)改性稀土尾矿在300~400℃脱硝效率最高为85%,Ce-Co(2:1)改性稀土尾矿在250~400℃脱硝效率能够达到90%。Nb和Co的加入提高了催化剂表面CeCO3F的分散度,暴露更多活性吸附位点。同时,元素之间的相互作用促进了电子的转移,Nb5+的形成阻碍了Ce4+的还原,调节了氧化还原性能,使得Ce-Nb改性稀土尾矿具有优异的N2选择性。而Co的加入提高了催化剂氧化还原能力,使得Co3+增加,进而提高Br?nsted酸性位的吸附强度,NH4+及Co3+-NH2能够首先与NO反应,形成NH3HNO及NH2NO等中间产物,催化剂表面同时遵循E-R机理和L-H机理,E-R机理占主导。     

相邻深大基坑安全距离理论分析与数值模拟

以两相邻深基坑为工程背景,采用极限平衡理论和平面滑裂面假定,对坑间有限土体建立了土压力计算模型。推导出考虑桩土摩擦、土质参数、坑间超载、基坑间距、邻近基坑支撑轴力等因素的主动土压力计算公式,给出了土压力保持不变时的基坑间距,即安全距离b的表达式。参数分析表明:安全间距b随两相邻基坑的开挖深度、桩土摩擦系数的增加而增大,随土体内摩擦角的增大而减小。接着采用PLAXIS有限元软件选取HS本构模型建立两相邻基坑数值模型,对安全距离的各影响因素开展了规律性研究,分析了不同基坑间距下土压力的数值解与本文理论解沿挖深的分布规律,发现二者有较好的吻合性,进一步验证了本文理论的合理性。     

设置EPS柔性垫层的刚性挡土墙土压力研究

建立有限差分数值模型对设置EPS(发泡聚苯乙烯)柔性垫层的刚性挡土墙的土压力进行研究,分别对挡土墙后填土的静止、主动及被动三种位移状态进行了研究,并对不同挡土墙位移时EPS垫层减小土压力的效果进行了分析。研究结果表明:EPS对主动状态所需要的位移影响较小。静止–主动状态时,EPS减小土压力的效果随着位移的增大而减弱;静止–被动状态时,EPS减小土压力的效果随着位移的增大先增强后减弱。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌锰铁合金中硅铝磷钽钛

铌锰铁合金是炼钢和铸铁过程中的一种重要原料,准确分析铌锰铁合金中杂质元素,对炼钢和铸铁产品的质量控制具有重要意义。实验采用硝酸、氢氟酸在60 ℃溶解样品,选择Si 251.611 nm、Al 308.215 nm、P 178.222 nm、Ta 268.517 nm和Ti 336.122 nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对铌锰铁合金中硅、铝、磷、钽、钛含量进行测定。共存元素的干扰校正试验表明,样品中共存元素对待测元素的干扰可忽略。各待测元素的校准曲线线性相关系数均不小于0.999 8,检出限为0.000 2%～0.001 8%。实验方法应用于铌锰铁合金实际样品中硅、铝、磷、钽和钛的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.53%～1.7%,加标回收率为98%～102%。使用铌铁和锰铁标准样品合成的样品解决了没有市售铌锰铁标准样品的问题,检测结果与理论值一致。     

A novel fluorescent sensor for Al~(3+) and Zn~(2+) based on a new europium complex with a 1,10-phenanthroline ligand

A new europium complex Eu(tta)₃Li(la)based on 1,10-phenanthroline derivative(Li=(2-(3,5-dimethoxyphenyl)-1 H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthroline),tta=2-thenoyItrifluoroacetone)was designed and synthesized.Its structure was characterized by¹H and¹³C NMR,elemental analysis,UV-vis,fluorescence spectra and single crystal X-ray diffraction.The crystal of the complex la belongs to monoclinic system with the space group P2_1/n.The europium complex la in the solid and in the solution displays the typical emission of Eu(III)ion centered at 612 nm as a result of the electric dipole transition(⁵D₀-?⁷F₂).It exhibits high quantum yield(20.42%),long lifetime(0.29 ms)and good CIE color coordinate(0.67,0.33)in solid.In addition,the complex shows high sensitivity and selectivity towards Al³⁺and Zn²⁺in methanol solution which can be attributed to the Al³⁺/Zn²⁺cation instead of Eu³⁺in the complex la.The LODs for Al³⁺and Zn²⁺were calculated to be 5.880×10^-7and 7.678×10^-8mol/L,respectively.Besides,the additions of Al³⁺and Zn²⁺express remarkable color changes from red to bright blue and ivory that can be clearly observed by the naked eye respectively.