加强硼资源开发利用延伸硼化工产业链

目前，世界硼化物（包括硼矿）年产量已达300万t左右。美国是最大的生产和消费国，产量为138万t；土耳其拥有丰富的硼矿资源，产量居世界第二位，达118万t，大部分供应出口；俄罗斯产量为23万t，阿根廷为7．8万t。西欧和日本等一些国家硼资源缺乏，需要进口硼矿石或硼砂、硼酸。     

同时含有稀土元素La Ce Pr Nd的材料的电子探针定量分析方法

研制了稀土六硼化物单晶LaB_6、CeB_6、PrB_6和NdB_6电子探针分析标样。根据X-射线峰位表和实测的特征X-射线谱,考察分析了La、Ce、Pr和Nd元素谱线之间的干扰情况,发现分析谱线PrLα_1受到L_αLβ_1线严重的干扰。以混合稀土金属为试样,采用扣除谱线重叠强度的背底非对称测量等方法对L_n、Ce、Pr和Nd进行了电子探针定量分析,其结果与荧光X-射线光谱分析结果符合较好。     

硼化物在碳结合耐火材料中的应用

采用少量的硼化物作为防氧化剂以减少碳的氧化。硼化物与金属防氧化剂配合使用可得到最佳效果。     

改善Fe-B-C合金韧性的研究

为了提高Fe-B-C合金的韧性,应用稀土-钛-氮复合变质剂改善Fe-B-C合金组织和性能。结果发现,Fe-B-C合金复合变质处理后的凝固组织明显细化,且组织分布均匀,并出现钛硼化合物,钛硼化合物不同于普通Fe-B-C合金中的Fe2B呈网状分布,而是呈断网状和块状分布,特别是经高温热处理后,硼化物变成球状和棒状,Fe-B-C合金韧性明显提高,由8～10 J/cm2提高至22～25 J/cm2。经变质处理的Fe-B-C合金可用于制造轧钢机导卫板,其耐磨性比高镍铬合金钢提高1.3倍。     

淬火温度对铸造Fe—B—Ti合金组织和性能的影响

通过不同的热处理淬火温度改变铸造Fe—B—Ti合金的组织，探讨了铸造Fe—B—Ti合金不同组织与性能的关系。试验结果表明：淬火温度较低时，硼化物变化较小，网状分布趋势明显；淬火温度较高时，硼化物断网和团聚化趋势明显加快。淬火温度1050℃时，硼化物网状特征消失，基本上都变成了团块状、颗粒状和杆棒状分布。随着淬火温度升高，硬度和韧性增加，超过1000℃，硬度和韧性变化不明显。淬火温度1050℃时，综合性能良好。     

镍基合金渗硼工艺及组织性能分析

研究了纯镍和镍基合金渗硼层的组织结构和性能，探讨了该合金的渗硼工艺。结果表明，镍和镍基合金在本试验条件下，可在表面获得硬度高、耐磨性、耐蚀性好的Ｎｉ２Ｂ和Ｎｉ３Ｂ相。对镍基合金，渗硼表面强化有良好的应用前景。     

稀土镁对高硼铁基合金的影响

高硼铁基合金是一种新型的耐磨材料,其特点是以组织中硬脆的共晶硼化物作为材料的耐磨相。但是,由于共晶硼化物在晶界处呈网状分布,破坏了基体的连续性,导致材料韧性偏低。提高该种材料韧性的有效途径便是改善硼化物的形态,文中采用稀土镁对高硼铁基合金进行变质,在热处理条件下,改善了硼化物的形态,将材料的冲击韧度提高了34.6%。     

La1-xNdxB6单晶的制备及热电子发射性能

以LaB_6和NdB_6粉末为原料,采用区域熔炼法成功制备了大尺寸、高质量的多元稀土六硼化物La_(1-x)Nd_xB_6(x=0.1~0.3)单晶,并测试了该系列单晶(100)晶面的热电子发射性能。本实验制备的单晶长度大于40mm,直径大于4mm。单晶衍射、劳埃照片、晶面摇摆曲线、单晶断口扫描等检测结果表明单晶质量较高,热发射测试结果表明在1 873K、4 000V下,单晶零场电流发射密度随着Nd含量增加从6.01A/cm~2降为4.83A/cm~2,有效逸出功从2.88eV增大到2.95eV。     

高硼铸钢衬板的组织和性能

针对高锰钢衬板初始硬度低,在中、小型球磨机的工况条件下不能充分发挥加工硬化效应的情况,研制了高硼铸钢衬板。该衬板是在低碳钢中加入硼合金元素的同时添加少量其他合金元素,可以获得一定数量的高硬度Fe2B化合物,基体是强韧性好的板条马氏体,综合力学性能与耐磨性良好,硬度大于58 HRC,冲击韧性大于12 J/cm2,适用于小能量多冲击的凿削磨损型工况条件。用于替代高锰钢制造球磨机衬板,寿命比高锰钢提高2倍以上,且价格相当,经济效益好。     

三元硼化物金属陶瓷覆层材料耐腐蚀性能研究

以Mo粉、FeB合金粉和Fe粉为基本原料，分别加入Cr、Ni、C或同时加入Cr、Ni、C合金元素成分，采用原位反应真空液相烧结工艺，在Q235钢基体上制备三元硼化物金属陶瓷覆层材料。研究了合金组分对覆层材料耐腐蚀性的影响。结果表明，三元硼化物金属陶瓷覆层材料的覆层具有远比钢基体优越的耐蚀性，C组分的单独加入降低了覆层的耐蚀性，Cr、Ni组分的加入显著提高了覆层的耐蚀性，同时加入Cr、Ni、C作为合金组分使覆层具有最佳的耐蚀性。