加钛方式对A356合金晶粒细化效果和衰退行为的影响

分别采用电解加钛、熔配加钛和氟盐加钛三种方式，研究了加钛方式和保温时间对A356合金的晶粒细化效果和抗衰退能力的影响。结果表明，在钛含量（0．1％）相同条件下，短时保温时，电解加钛的晶粒细化能力高于熔配加钛和氟盐加钛，电解加钛A356合金的一次枝晶臂间距最短；长时间保温后，各种加钛方式使A356合金晶粒和共晶硅均发生了不同程度的衰退，但电解加钛A356合金的抗衰退能力最强，氟盐加钛合金的抗衰退能力最低。     

电解锰渣的理化特性与物相转变研究

电解锰渣是电解锰过程中产生的酸性固体滤渣,含有大量有害物质,会引发了严重的水土和环境污染。采用粒度仪、XRF、XRD、DSC-DTG/TG和SEM等,本实验测试了锰渣的理化特性、化学成分、矿物组成、物相转变和组织形貌。结果发现,锰渣颗粒细小,形貌不规则,含水率高。锰渣主要由石英(SiO_2)和石膏(CaSO_4·2H_2O)组成,其化学成分主要为SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、Fe_2O_3和残留MnO等氧化物。加热时,锰渣脱水和气体排放严重,其中的二水硫酸钙发生物相转变以及分解为SO_3气体,造成二次污染,在1091.7℃时,锰渣则完全熔化成玻璃相。     

反应热压制备TiC/Al复合材料的形成途径研究

利用场激发反应热压合成技术研究了Al-Ti-C混合粉末体系制备TiC/Al产物的过程与致密性,并结合DSC实验分析了该体系合成TiC相的形成途径。结果表明,采用反应热压合成法完全能够制备较致密的TiC/Al复合材料。该体系形成TiC相的反应过程为:Ti(s)+3Al(s)=TiAl3(s)→Al(s)=Al(l)→Ti(s)+3Al(l)=TiAl3(s)→TiAl3(s)=TiAl3(l)→TiAl3(l)+C(s)=TiC(s)+Al(l)。混合粉末中的Al不仅作为稀释剂降低体系的反应温度而细化TiC晶粒,还作为反应剂参与了整个反应进程。     

加钛方式与钛含量对A356合金组织和性能的影响

研究了不同钛含量的电解A356合金的组织和力学性能,并与相应钛含量的熔配加钛A356合金进行了比较.结果表明:随着钛含量的增加,二者的晶粒和一次枝晶都明显细化,硅颗粒尺寸、纵横比均有所降低,硅颗粒圆形度有所增加,意味着硅颗粒形状得到改善.但当钛含量大于0.1%时,这种影响变弱.钛含量和加钛方式对合金的屈服强度和抗拉强度影响不大且二者相当,但塑性随着钛含量的增加而增加,当钛含量达到0.1%时,两种合金均具有最佳的塑性和质量系数.对具有相同钛含量的合金,电解加钛A356合金的晶粒和Si颗粒的尺寸小于相应钛含量熔配加钛A356合金,硅颗粒圆形度也优于相应熔配加钛A356合金,电解A356合金的塑性、质量系数均优于相应钛含量的熔配加钛A356合金,但加钛方式对硅颗粒纵横比影响不系统.     

直接电解A356合金的熔体变质处理

研究了直接电解低钛A356合金锶变质处理及其衰退行为对合金组织及性能的影响.结果表明,熔体细化处理与变质处理存在交互作用,锶含量增加,合金晶粒细化,二次枝晶臂间距减小,并且变质效果越来越好.合金未变质或未完全变质时,共晶硅以不连续短棒状为主;锶含量增加至0.01%时,硅相形态发生突变,硅相完全变质,形态转变为细小珊瑚、蠕虫状结构.最佳锶含量范围为0.02%～0.03%,T5热处理后,硅相球化效果越好,可得到高的强韧性能指标.锶变质衰退研究表明,延长保温时间,合金晶粒明显长大,保温150 min后共晶硅形态从完全变质时的珊瑚状又逐渐演变为棒状结构.表明A356合金的细化效果和Si颗粒的变质效果均出现了不同程度的衰退,这与保温过程中TiAl3质点的溶解与沉淀以及Sr的严重烧损有关.     

放电等离子烧结的超细纯碳化钨的组织与性能

利用放电等离子烧结技术得到了近全致密的无粘结相超细纯碳化钨材料。烧结前后平均粒径达200nm的超细组织基本维持不变。该材料的硬度明显超过了常规的碳化钨基硬质合金，可以用作优异的硬质材料。     

铸造A356合金的晶粒细化及其激活能分析

研究了Ti含量对电解加钛A356合金晶粒细化效果的影响,并与相应Ti含量的熔配加钛A356合金进行了比较.结果表明,Ti含量对两种合金的组织均有明显影响.随Ti含量增加,电解加钛合金和熔配加钛合金的晶粒组织和一次枝晶均明显细化,Si颗粒纵横比均趋于降低,其圆形度却增大,表明了Si颗粒形貌的改善.两种合金凝固过程的DSC分析表明,电解A356合金具有较熔配合金更低的激活能和结晶过冷度,从而表现出更优异的晶粒细化效果和Si颗粒形貌.     

自蔓延高温原位合成ZrC/Cu复合材料

采用自蔓延高温合成工艺,原位合成了ZrC/Cu复合材料.利用DTA、XRD、FE-SEM等手段,研究了自蔓延高温合成ZrC/Cu复合材料的反应行为.实验结果表明,随着Cu含量的增加,Cu-Zr-C体系的燃烧温度逐渐降低,且合成产物中ZrC颗粒尺寸亦随之减小,其形貌从不含Cu时的无规则的大块状转变为含30%(质量分数)Cu时的纳米级的小球状.ZrC/Cu复合材料中只有ZrC颗粒和Cu两相存在,并无Cu-Zr中间相形成.DTA热分析的结果显示反应起始于912℃时生成的Cu10Zr7中间亚稳相,然后在987℃生成CuZr2中间相,当温度达到1022℃,将会生成部分的ZrC,继续加热到1098℃,Cu开始熔化,最后温度为1232℃时,Zr与C发生剧烈反应从而合成大量的ZrC.     

A356合金的低周疲劳行为及塑性应变能

采用电解低钛铝合金、工业纯铝与Al-10Ti中间合金,制备了具有不同钛含量的电解加钛A356合金(EA356合金)和熔配加钛A356合金(MA356合金),研究了加钛方式和钛含量对A356合金的应变能密度和低周疲劳性能的影响。结果表明:4种合金均表现为明显的循环硬化行为;具有较高钛含量的E14、M14合金的循环硬化能力高于低钛含量的E10和M10合金;合金的塑性应变能密度受应变幅的影响且具有循环相关性;高应变幅时,塑性应变能较高但随循环周次变化较小;当应变幅较低时,合金的塑性应变能较小但变化较大,特别是塑性较好的E10和M10合金;无论是电解加钛还是熔配加钛,钛含量为0.1%的E10和M10合金的的塑性应变能密度和疲劳寿命均优于钛含量为0.14%的E14和M14合金;合金的疲劳寿命对加钛方式不敏感,在相同钛含量下,两种加钛方式的合金具有相近的低周疲劳寿命。     

电解锰渣的回收再利用现状与展望

我国电解锰产业的快速发展导致了大量堆放填埋的废锰渣和由此带来的严峻生态环境污染。电解锰渣是电解金属锰后生产的过滤酸渣,含有大量的重金属离子等有害物质。针对锰渣基本性能,总结了锰渣的处理方法和再利用现状,探讨了锰渣再利用的途径和可持续性发展,最后展望了锰渣的资源化再利用前景。