Fe-C-Sn,Fe-C-Pb,Fe-C_(sat)-Pb-Ce溶液中热力学性质的研究

本文用溶解度法和Ag浴等Sn活度法分别对Fe-C-Sn溶液进行了研究,测得1300～1500℃范围内锡与碳的相互作用系数与温度的关系:e_C~(Sn)=-194/T+0.151;1550℃时铁液中锡与碳的一阶、二阶相互作用系数:e_C~(Sn)=0.016;γ_(Sn)_C=0.0。用钼密封反应室气-液平衡法研究了1300～1400℃范围内Fe-C-Pb溶液的热力学性质,测得碳与铅的一阶、二阶相互作用系数与温度的关系:e_(Pb)~C=-2236/T+1.549;γ_(Pb)~C=605/T-0.523。用石墨坩埚石英管真空密封装置,气-液平衡法对Fe-C_(sat)-Pb-Ce溶液进行了研究,测得1300℃时铈与铅的相互作用系数:e_(Pb)~(Ce)=-3.56。     

发展新一代高强韧钢的重要元素--稀土

综合报道了稀土在钢中的应用和主要作用，并从稀土的特性，深入分析讨论了稀土在钢中的作用机理。阐明稀土是钢的一种有效的强净化和变质剂，固溶稀土的存在强烈影响微结构。通过强净化、变质和微量合金化。稀土可有效控制局域弱化．降低微结构的能态，有效抑制钢中有害元素和脆性相偏聚所造成的脆性断裂，稀土可望作为发展21世纪高强韧钢，提高高强钢韧性的重要元素。     

Ni液中Y-S平衡的研究

用直接平衡法研究了1500,1550,1600℃Ni液中Y-S平衡关系,测定了钇的脱硫常数lgK_(YS)及Y,S的一阶活度相互作用系数e_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出Ni液中YS的标准生成自由能△G_((Y)S),钇的标准溶解自由能△G_((Y)(l)→[Y]Ni),活度系数γ_Y~o,以及钇的克原子分数自相互作用系数∑_Y~Y和百分浓度自相互作用系数e_Y~Y与温度的关系。对于反应[Y]_(Ni) [S]_(Ni)=YS_(s) △G_((Y)S)=-215000 95.53T(cal/mol)脱硫常数: lgK_(YS)=-47000/T 20.86 e_S~Y=-350200/T 179 △G_((Y)(l)→[Y]Ni)=126200-79.31T(cal/mol) lgγ_(Y)=27584/T-15.151 ∑_Y~Y=-127T05/T 69.79 e_Y~Y=-364.8/T 0.2018     

奥氏体不锈钢中稀土的作用研究及应用前景

就稀土在奥氏体不锈钢的应用研究作简要综合评述。作为稀土资源的大国,开发具有我国资源特色新型高品质稀土不锈钢,具有十分重要的战略意义和很好的应用前景。     

铁液中〔Y〕—〔S〕—〔O〕的热力学研究

由直接平衡法研究了1575—1625℃铁液中钇的脱硫氧平衡,固体电解质定氧探头测定了熔池中的氧活度,低温无水电解液电解法测定了溶解状态的钇含量。实验测得钇在铁液中的脱硫氧常数与温度的关系:LgK_(Y_2O_2S)=-(79487)/T+28.03,钇的硫氧化物在铁液中的标准生成自由能与温度的关系:2[Y]+2[O]+[S]+Y_2O_2S(s)△G~0=-363650+128.24T(Cal/mole)=-1521520+536.55T(J/mole)。由热力学分析进一步计算得到:1600℃铁液中[Y]-[S]-[O]平衡立体图、a_O-a_S平衡图及钇的氧化物、硫化物和硫氧化物稳定形成的条件,为理论上预测夹杂物,生成的先后次序及类型提供了依据。并给出了铁液中钇加入量计算公式:[%Y]=(88.9/32)·([%O]+[%S]及控制夹杂物形态的计算公式:[%Y]/[%S]=2.78(1+[%O]/[%S])     

铁液中〔Y〕—〔O〕平衡研究

用直接平衡法研究了1575—1625℃熔体中的[Y]—[O]平衡关系,测得了钇的脱氧常数及钇与氧活度相互作用系数与温度的关系,钇的脱氧产物Y_2O_3的标准生成自由能与温度的关系。给出了1575、1600、1625℃铁液中钇的脱氧平衡图,及平衡时钇活度与氧活度的关系式。     

铁液中钇-硫平衡的研究

由直接平衡法直接研究了1575,1600,1625℃铁液中的[Y]-[S]平衡关系,测定了Y的脱硫常数lgK_(YS)和Y与S的一、二阶活度相互作用系数e_S~Y,r_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出铁液中YS的标准生成自由能△G°_(YS)、Y的标准溶解自由能△G°_((Y)→[Y])、活度系数、克原子分数和百分浓度的自相互作用系数ε_Y~Y,e_Y~Y与温度的关系。 对于反应[Y] [S]=YS_((S)) △G°_(YS)=-76740 21.66T(cal/mol) 1gK_(YS)=-16773/T 4.74 e_S~Y=-175999/T 82.58 r_S~Y=-372222/T 220 △G°_(Y(L)→[Y])=-8120-7.43T(cal/mol) 1gγ°_Y=-1775.7/T 0.578 ε_Y~Y=-8178.9/T-2.693 e_Y~Y=22.34/T-0.00574     

稀土在430铁素体不锈钢中的作用及机理研究

采用金相、扫描电镜和能谱仪等手段,研究了稀土在430铁素体不锈钢的作用及作用机理,研究结果表明,稀土通过缩小柱状晶区域及细化柱状晶,扩大中心等轴晶区域及细化中心等轴晶,可提高冷轧板薄板成型性能;稀土改善夹杂物形貌、变性夹杂物组分,提高了430铁素体不锈钢冲击性能;稀土促进Cr和Mn元素在氧化层的富集,使氧化层致密,氧化层与基体的粘附性增强,大幅度提高了430铁素体不锈钢抗高温氧化性能.     

铈、钇、镧、钕、钐在铁液中与碳的相平衡研究

在钼丝炉中研究了在1300,1400,1500,1600℃的铁液中稀土元素对碳的溶解度,稀土元素与碳的相互作用系数和生成REC_2的平衡常数。所得结果如下:1.Ce,Y,La,Nd和Sm增加碳在铁液中的溶解度;2.用金相、电子显微镜扫描分析说明铁液中形成了REC_2;3.铁液中[RE]+2[C]=REC_2反应的平衡常数和REC_2的标准生成自由能(J/mole)与温度的关系被测定了: CeC_2:logK=1.50×10~4/T-6.545,ΔG~0=-2.0279×10~5+125.27T YC_2:logK=8.902×10~3/T-6.488,ΔG~0=-1.7038×10~5+124.18T LaC_2:logK=2.2633×10~4/T-13.427,ΔG~0=-4.3319×10~5+256.99T NdC_2:logK=6.75×10~3/T-4.440,ΔG~0=-1.2919×10~5+84.98T SmC_2:logK=1.4709×10~4/T-9.422,ΔG~0=-2.8153×10~5+180.34T4.五个[RE]→[C]平衡相图提供了预测铁液中生成REC_2的热力学条件和稀土元素与碳的活度的依据。     

2205双相不锈钢的高温变形行为

利用Gleeble-3800热力模拟试验机在温度为1223-1523 K, 应变速率为0.01-10 s^-1的条件下进行了2205双相不锈钢热压缩变形实验, 测定了真应力-真应变曲线, 分析了变形组织. 结果表明: 奥氏体分布在随温度升高而含量增加的铁素体基体上, 升高温度和降低应变速率可促进奥氏体发生动态再结晶. 基于热变形方程计算得到了热变形激活能Q=451 kJ/mol, 表观应力指数n=4.026. 真应力-真应变曲线存在的“类屈服平台”效应与Z参数有关, 随着Z参数的减小而逐渐增强. 基于简化应力函数的ln Z与σ_p之间的线性关系在临界点(ln Z_c=38.18)发生偏移;峰值应力与温度及应变速率的关系可表示为: σ_p=20.6lnε+1118002/T-266.8(ln Z>38.18); σ_p=9.1lnε+493874/T-701.9(ln Z≦38.18)