李桂荣
,
王宏明
,
赵玉涛
,
陈刚
,
陈登斌
,
韩剑
,
戴起勋
稀有金属材料与工程
以Al-Y中间合金的形式,向7055铝合金基体中添加稀土元素钇,主要讨论了钇在7055铝合金熔炼过程中的热力学机制以及在凝固过程中的作用机制.结果表明:钇与熔体中氧、氢、氮、硫、铁等杂质元素有较强的结合作用,起到了熔体净化效果.加入钇后,基体晶粒的尺寸从60-70 μm下降到40-50 μm.原因是钇在铝中固溶度小,偏聚在固液边界层,阻碍了Zn、Mg、Cu等溶质原子的扩散,造成凝固前沿的成分过冷,促进了胞状枝晶生长.界面处共晶体数量增加,且尺寸较不加钇时减小.
关键词:
7055铝合金
,
稀土钇
,
热力学机制
,
成分过冷
李桂荣
,
王芳芳
,
郑瑞
,
王宏明
,
黄超
,
薛飞
,
朱弋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.173
在脉冲强磁场(2T、3T和4T)中对固态纳米Al2O3颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基复合材料进行磁场处理,研究了磁场处理对复合材料的残余应力和拉伸性能的影响,并分析了强化机制.结果表明:在磁场强度B为3T时残余应力达到最小值(-1 MPa),比磁场处理前初始态试样的残余应力降低了102.4％.外加磁场降低了位错密集区和稀疏区间的长程应力.在B=4T时材料的质量因数比磁场处理前初始态试样提高12.7％,位错密度的提高有助于发挥位错强化机制;在磁场的作用下合金的析出相以非稳态η'(MgZn2)相为主,有助于材料强韧性的提高.基于第一性原理计算了在磁场作用下MgZn2相成键过程中的自旋态密度,为η'相的析出提供了理论依据.在B=2T时材料拉伸断口的特征主要表现为韧性断裂,对应较高的延伸率9.3％,比磁场处理前的初始态试样提高了12％.
关键词:
铝基复合材料
,
脉冲强磁场
,
残余应力
,
拉伸性能
曹磊
,
王宏明
,
陈卫文
,
李桂荣
,
殷小东
,
刘琴杨
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130289
基于直接还原理论,对高碳铬铁和氧化钼直接合金化冶炼过程进行了热力学分析.在共同作用理论基础上,建立了CaO-SiO2-FeO-MoO3-Cr2O3渣系活度计算模型,分析了铁液和熔渣中各组元活度及对氧化钼直接还原合金化过程的影响.结果表明:在高碳铬铁铁液中饱和[C]和外配还原剂焦炭的作用下,将氧化钼直接合金化得到一种碳素铬钼铁合金是完全可行的.MoO3在熔渣中活度很小,还原率高;高碳铁液中C、Cr元素有效降低了合金中Mo的活度,保证了Mo具有较高收得率,为铬钼铁合金的冶炼提供了理论依据.
关键词:
直接合金化
,
氧化钼
,
高碳铬铁
,
热力学
王宏明
,
李桂荣
,
赵玉涛
,
戴起勋
稀有金属材料与工程
利用A359-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3+Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料的耐磨性能.干滑动摩擦磨损试验表明:复合材料的耐摩擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料的耐摩擦性进一步提高,特别是在较大载荷下的耐摩擦性大幅提高,从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷由58.8 N提高到78.8 N.磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为以磨粒磨损为主和少量的剥层磨损,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损.
关键词:
铝基复合材料
,
颗粒增强
,
干滑动摩擦磨损
,
磨损机制
祝贞学
,
戴起勋
,
李桂荣
,
王宏明
,
徐明喜
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2005.05.005
以CaO-SiO2(22.4%)-Al2O3(11.6％)-CaF2(10％)精炼渣作为基础渣系,
添加BaO或Li2O,固定(CaO+BaO或Li2O)/SiO2=2.5,研究渣系熔点和粘度等熔体特性的变化.结果显示加入BaO、Li2O可以明显降低渣系的熔点和粘度,有效改善渣钢反应的动力学条件.当(BaO,Li2O)=15wt％时,熔渣的熔点分别为1267℃和1185℃,远低于作对比的基础渣的熔点1326℃,当温度为1475℃时,熔渣粘度分别为0.98Pa·s和0.51 Pa·s,远小于基础渣的粘度1.79Pa·s,使渣系具有良好的流动性,将显著提高炼钢精炼渣的精炼性能.
关键词:
CaO基熔渣
,
BaO
,
Li2O
,
熔点
,
粘度
王宏明
,
李桂荣
,
赵玉涛
,
戴起勋
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.12.013
Al-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3+Al3Zr)p/Al颗粒增强铝基复合材料圆坯,在合成及半连铸过程中施加低频电磁搅拌来改善增强相颗粒在铝基体内的分布状态,同时在结晶器初始凝固区域施加高频电磁场实现软接触连铸,以改善铸坯的表面质量.扫描电镜(SEM)分析显示:施加电磁搅拌后复合材料的凝固组织致密,颗粒增强相的体积分数增加,且颗粒细化、分布更趋于均匀.干滑动摩擦磨损实验表明:施加电磁搅拌后,复合材料的耐磨性能提高. 磨损表面的SEM分析显示粘着磨损比不施加电磁搅拌时明显减少,摩擦磨损机制以磨粒磨损为主.施加的高频磁场使得单纯使用低频电磁搅拌产生的表面粗糙现象消失,铸坯表面质量显著提高.
关键词:
电磁连铸
,
颗粒增强
,
铝基复合材料
赵加爱
,
王宏明
,
陈卫文
,
李桂荣
,
曹磊
,
刘琴杨
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.028
通过热力学分析计算,给出了镍钼矿直接热还原的△GΘ-T图,用于直观分析不同温度下镍钼矿中矿物的还原过程,并在此基础上进行低品位镍钼矿加钙焙烧及硅铁直接热还原实验.研究表明:镍钼矿原有工艺的焙烧温度为580～620℃,反应速率低,焙烧时间长,升温会增加钼的挥发,加钙氧化焙烧可以将焙烧温度提高到700℃,提高了反应速率,并且可以将钼固定在矿物中,生成稳定的钼酸钙,减少氧化钼的挥发,起到良好的固钼作用.对镍钼矿氧化焙烧、硅铁直接还原过程进行分析,绘制镍钼矿中硅铁还原在不同温度下各反应的热力学状态图.分析研究表明,低温下的固-固反应中,硅铁均可还原氧化钼,但铁对氧化钼的还原能力较弱,Fe不能还原CaMoO4;液-固反应中,硅可还原氧化钼、钼酸钙,但铁没有还原能力;在铁浴反应阶段及钢渣界面的反应,起还原作用的主要是硅.实验室中加钙焙烧-硅铁直接热还原工艺制备镍钼铁合金,镍、钼的收得率均在85％以上,焙烧过程中硫被CaO固定在熔渣中,有利于环保.
关键词:
镍钼矿
,
加钙焙烧
,
直接热还原
,
热力学
