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镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

杨院生 , 付俊伟 , 罗天骄 , 汪彬 , 冯小辉 , 童文辉 , 李应举

中国有色金属学报

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响.结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果.施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低.采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型.

关键词: 镁合金 , 组织 , 晶粒细化 , 脉冲磁场

冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响

周吉学 , 杨院生 , 童文辉 , 王杰 , 付俊伟 , 汪彬

稀有金属材料与工程

通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.

关键词: Mg-Gd-Y-Zr合金 , 冷却速率 , 微观组织 , 微观偏析

Sr对AZ91D镁合金枝晶生长和相析出的影响

周吉学 , 汪彬 , 童文辉 , 杨院生

金属学报

研究了微量Sr（0.01-0.1%，质量分数）对AZ91D镁合金枝晶生长和相析出的影响. 结果表明，加入微量Sr可明显细化AZ91D合金晶粒；随着添加量增加，初生相α-Mg枝晶逐渐球化，非平衡析出相β-Mg17A112增多；加入0.1% Sr后，在枝晶间β-Mg17A112相上依附析出针状或杆状Al4Sr新相. AZ91D合金凝固过程中Sr在固液界面前沿富集，并且优先在曲率较大的枝晶端面富集，抑止晶粒长大，从而增加允许形核时间，提高了形核数量，同时Sr的尖端富集降低了初生相α-Mg的尖端生长优势，球化了枝晶组织.

关键词: AZ91D镁合金 , Sr , grain refinement , Al4Sr precipitation

脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固及力学性能的影响

汪彬 , 杨院生 , 周吉学 , 童文辉

稀有金属材料与工程

在Mg-Gd-Y-Zr合金凝固过程中施加不同频率的脉冲磁场,研究脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固的影响.实验结果表明,脉冲磁场使Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒细化,在频率为5 Hz条件下获得最佳的晶粒细化效果,平均晶粒尺寸从未加脉冲磁场条件下的65 pm细化到37 pm.脉冲磁场的搅拌导致熔体磁过冷及熔体温度梯度降低是晶粒细化的主要原因.脉冲磁场的施加使抗拉强度和延伸率较常规铸造合金分别提高了4.8%、78.5%.

关键词: 脉冲磁场 , 凝固组织 , 晶粒细化 , Mg-Gd-Y-Zr合金

Sr对AZ91D镁合金枝晶生长和相析出的影响

周吉学 , 汪彬 , 童文辉 , 杨院生

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.11.009

加入微量Sr(0.01%-0.1%,质量分数)可明显细化AZ91D镁合金晶粒,随Sr含量增加,初生相α-Mg尺寸逐渐减小,而二次枝晶间距变化不大,同时β-Mg17Al12析出相增多.Sr添加量为0.1%时,针状或块状Al4Sr相依附在枝晶间的β-Mg17Al12相上析出.Sr在AZ91D合金凝固固-液界面前沿富集,并且优先在曲率较大的枝晶端面富集,从而抑制晶粒长大,细化了合金中初生相α-Mg;同时,Sr在枝晶的尖端富集降低了初生相α-Mg的尖端生长优势,改变了初生相形貌.

关键词: AZ91D镁合金 , Sr,晶粒细化 , Al4Sr析出相 , 枝晶生长

钢铁零件常温氧化新工艺

黄艳松 , 马俊文 , 汪彬

腐蚀与防护

由于常温氧化工艺还不成熟,因此钢铁零(组)件氧化主要采用高温氧化工艺,但高温氧化工艺满足不了零件局部氧化膜修复的需求.为解决该难题,选取了CBS-19钢铁常温发黑剂对钢铁零件进行常温氧化,并研制了一种填充溶液对氧化后的零件进行填充处理,通过各种试验对比,发现钢铁零件采用常温氧化新工艺氧化后外观和耐蚀性均符合要求.通过试生产证明常温氧化新工艺能够满足钢铁零件表面氧化和局部氧化膜修复的需求,且具有节约成本、操作方便、环境污染小等优点.

关键词: 钢铁 , 氧化 , 工艺 , 试验

《丙烯酸涂料生产实用技术问答》（汪盛藻编著）等

电镀与涂饰

关键词:

磺甲基化腐植酸缩聚物的合成及性能应用

张光华 , 张昕玮 , 李俊国 , 郭艺

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.042

以腐植酸、甲醛、对氨基苯磺酸钠、尿素等为原料，依次经过磺甲基化、缩聚反应合成了两种具有不同侧链结构的腐植酸分散剂，磺甲基化腐植酸缩聚物(简称 HBF)和磺甲基化腐植酸脲醛缩聚物(简称 HBUF)。通过对比考察了两种分散剂对陕西彬长煤的水煤浆的成浆性能、浆体稳定性能以及两种分散剂在煤颗粒表面的吸附性能，结果表明，具有较长侧链的 HBUF分散剂具有较好的分散降粘效果，其用量为0．45％时，彬长煤的最高制浆浓度达68％，两种分散剂在煤颗粒表面均呈现单分子层吸附特征，其中 HBUF吸附量大，吸附平衡常数高。

关键词: 磺甲基化 , 腐植酸 , 水煤浆 , 分散剂

聚羧酸盐SAS/MAA/APEG的制备与性能分析

张光华 , 屈倩倩 , 朱军峰 , 卫颖菲 , 王鹏 , 付小龙

高分子材料科学与工程

以烯丙基聚乙二醇(APEG),甲基丙烯酸(MAA),烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,在引发剂过硫酸钾(K2S2O8)、阻聚剂对苯二酚作用下直接聚合得到一系列具不同侧链长度的三元聚醚聚羧酸盐分散剂.通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析和凝胶渗透色谱等手段对聚合物的结构、热力学性能和相对分子质量及其分布进行了表征和分析.将其作用于彬长煤制浆,考察了浆体的表观黏度、流变性、Zeta电位、最大成浆浓度和稳定性,并测定和煤的接触角.结果表明,侧链长度为SAS/MAA/APEG1000(n=23)的聚羧酸盐分散剂在最佳用量为0.4％时,水煤浆最高制浆浓度可达到72％,Zeta电位由-12.6 mV变化到-53.1 mV,具有良好的润湿效果,对彬长煤具有更好的降粘、分散和稳定作用.

关键词: 聚羧酸盐 , 分散剂 , 烯丙基聚乙二醇 , 侧链长度

长侧链聚羧酸盐SSS/AA/MPEGAA的制备及其性能研究?

张光华 , 李元博 , 朱军峰 , 贾宇荣 , 葛磊

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.10.021

以丙烯酸(AA)和4种不同侧链长度的聚乙二醇单甲醚(MPEG 相对分子质量分别为350,500,750,1000)先酯化合成大单体(MPEGAA),再以丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,在引发剂过硫酸钾、链转移剂异丙醇作用下聚合得到4种具有不同侧链长度的聚羧酸盐分散剂.通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)对聚合物的分子结构、相对分子质量及其热力学性能进行了表征和分析.将其作用于彬长煤制浆,考察了浆体的表观黏度、最佳添加用量、最大成浆浓度、Zeta电位和稳定性.结果表明侧链长度为 PC500(n＝11)的聚羧酸盐分散剂降黏效果最佳,且最佳用量0．4％(质量分数)时,水煤浆最高制浆浓度可达到68％,Zeta 电位由－11．2 mV变化到－41．5 mV,对彬长煤具有更好的分散降黏和稳定的作用.

关键词: 聚羧酸盐 , 分散剂 , 结构表征 , 侧链长度