赵世贤
,
蔡斌利
,
孙红刚
,
李鹏涛
,
闫双志
,
石干
,
王刚
耐火材料
doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.003
为了研究水煤浆气化炉工作过程中煤渣对高铬砖的侵蚀机制，对不同性质气化炉渣对高铬砖的侵蚀进行了热力学模拟计算。结果表明，酸性渣和碱性渣对高铬砖具有不同的侵蚀机制：酸性渣与高铬砖作用生成FeCr2 O4相，且酸性渣不溶解砖中的 Al2 O3；碱性渣与高铬砖作用后同时生成 FeCr2 O4和 MgCr2 O4相，碱性渣能够溶解高铬砖中的部分 Al2 O3，可能增加碱性渣对高铬砖的渗入深度。同时，对在酸性渣中使用后的气化炉用高铬残砖进行了显微结构和相分析，证明与热力学模拟计算结果相吻合，说明热力学模拟计算能够对气化炉渣与耐火材料的相互作用机制、化学反应、复杂的物相形成进行评价和预测。
关键词:
热力学模拟
,
气化炉
,
煤渣
,
高铬砖
,
侵蚀机制
杜炳建
,
闫双志
,
孙红刚
,
赵世贤
,
王刚
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.05.019
简要介绍了抗渣性试验方法的研究现状,分析了静态坩埚法、回转抗渣法和高温滴渣法的优缺点及其相关方面的研究工作.在现有抗渣性试验方法的基础上提出了一种多因素模拟试验方法,该方法更接近于水煤浆气化炉的工况条件,对水煤浆气化炉用耐火材料的选材和研发具有更准确、更可靠的指导意义.
关键词:
气化炉
,
耐火材料
,
抗渣性
,
试验方法
刘雪梅
,
宋晓艳
,
张久兴
,
赵世贤
,
魏君
中国有色金属学报
以WC-Co复合粉末为烧结原料,在实验测定石墨模具和试样的物性参数的基础上,采用有限元法对硬质合金SPS过程中烧结系统的温度分布进行研究.结果表明:试样烧结过程中,烧结系统内的温度分布不均匀,烧结温度较低时,高温区域位于硬质合金试样内,随着烧结温度的升高,高温区域向压头转移,热量由试样和压头向模具传递;试样中心温度高于模具中心的测定温度,它们之间的差值与试样加热速率变化趋势一致.模具中心温度的模拟预测结果与实验测定结果基本吻合.
关键词:
WC-Co硬质合金
,
放电等离子烧结(SPS)
,
温度分布
,
有限元法
王明胜
,
宋晓艳
,
赵世贤
,
张国珍
,
张久兴
功能材料
采用亚微米WC粉和微米Co粉混合粉末作为原料,利用高能球磨与放电等离子烧结(SPS)技术制备超细晶WC-10Co硬质合金.研究表明,球磨后直接烧结时,当温度由1150℃增加到1200℃,试样的晶粒尺寸和硬度没有明显变化(平均晶粒尺寸约250nm),但致密度提高至98.6%,横向断裂强度由1045MPa提高到1819MPa.当对球磨后的混合粉末进行900℃真空处理后,在较低温度烧结的条件下试样的致密度则高达99%,且横向断裂强度与未处理粉末在相同工艺下烧结获得提高.
关键词:
超细晶硬质合金
,
放电等离子烧结
,
致密度
,
横向断裂强度
赵世贤
,
宋晓艳
,
张久兴
,
刘雪梅
金属学报
本文采用亚微米WC粉和纳米Co粉、亚微米WC粉和高能球磨后具有纳米晶组织的微米级Co粉这两种具有不同粒径匹配的混合粉末作为原料粉末，利用放电等离子烧结（SPS）技术制备超细晶WC-10Co硬质合金。对不同原料粉末的SPS过程及烧结试样的显微组织和性能进行了系统的对比分析。实验结果表明，以两种混合粉末为原料均获得了平均晶粒尺寸在200nm以下的超细硬质合金材料，其中，采用亚微米WC粉和高能球磨的微米级Co粉利用SPS技术制备的材料相对密度达到98%以上，硬度达到HRA94.5，断裂韧性达到13.50MPa•m1/2，表明具有优良的综合性能。而采用亚微米WC粉和纳米Co粉利用SPS技术制备出的超细晶硬质合金的组织均匀性和性能较差。根据SPS技术的特殊烧结机理，对采用不同粒径匹配和结合状态的WC和Co混合粉末的SPS致密化机制进行了分析。
关键词:
放电等离子烧结
,
WC-Co cemented carbides
,
high energy ball-milling
,
densification mechanism
赵世贤
,
宋晓艳
,
王明胜
,
魏崇斌
,
刘雪梅
,
张久兴
稀有金属材料与工程
采用不同粒度的WC粉与超细Co粉混合得到初始粉末,利用直接放电等离子烧结(SPS)技术和一种包括真空预处理和SPS烧结的新制备方法,研制超细晶WC-Co硬质合金块体.结果表明,两种不同粒度匹配的混合粉末经真空预处理后SPS烧结得到的试样较直接SPS烧结试样的硬度稍有降低,但断裂韧性得到提高,尤其是抗拉强度得到显著提高.对试样显微组织和性能分析表明,混合粉末的真空预处理工艺对SPS烧结WC-Co硬质合金具有重要作用:去除混合粉末吸附气体,消除Co池,同时保证WC晶粒不发生明显长大.
关键词:
超细晶硬质合金
,
放电等离子烧结
,
真空预处理
,
强度
赵世贤
,
宋晓艳
,
张久兴
,
刘雪梅
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.01.021
采用亚微米WC粉和纳米Co粉以及亚微米WC粉和微米Co粉的混合粉末作为原料,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备超细晶WC-10Co硬质合金.对比研究表明,以两种混合粉末为原料均获得了平均晶粒尺寸约为200 nm的超细硬质合金材料.其中,采用微米Co粉制备的材料的相对密度达到98.0%以上,硬度HRA达到94.5,断裂韧性达到13.50 MPa·m1/2,具有优良的综合性能;而采用纳米Co粉制备的硬质合金的组织均匀性和性能较差.根据SPS技术的烧结机理,对混合粉末的致密化机制进行了分析.
关键词:
WC-Co硬质合金
,
放电等离子烧结
,
高能球磨
,
致密化机制
赵世贤
,
宋晓艳
,
王明胜
,
魏崇斌
,
张久兴
,
刘雪梅
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.04.020
对放电等离子烧结(SPS)不同粒径匹配的WC/Co混合粉末的收缩过程进行了系统分析.结果表明,SPS烧结不同WC粒径混合粉末时,烧结体开始收缩温度、收缩速率峰值温度和致密化完成温度基本相同;对不同Co粒径混合粉末,三种温度随Co粉初始粒径的减小而降低,即SPS烧结过程与WC粒径无关而与Co粒径密切相关.SPS致密化过程中收缩速率随温度的变化、收缩速率与相对密度的关系均与常规烧结不同,其开始收缩温度和收缩速率峰值温度均较常规烧结低,同时收缩速率峰值处所对应的相对密度也较常规烧结低.这说明在常规烧结中粉末在大量液相出现(即收缩速率出现峰值时)之前已完成很大程度的收缩致密化,而SPS烧结中大量液相出现之前粉末的收缩致密化程度较低.
关键词:
放电等离子烧结(SPS)
,
WC/Co混合粉末
,
收缩速率
,
粒径匹配
赵世贤
,
宋晓艳
,
刘雪梅
,
魏崇斌
,
王海滨
,
高杨
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00262
对超细晶WC-Co硬质合金的复相显微组织进行了系统的定量化表征和分析,获得了WC晶粒尺寸dWC,Co相平均自由程LCo和WC晶粒邻接度CWC-WC等显微组织参数与力学性能的定量关系,模型预测结果与实验测定结果符合很好.结果表明,当CWC-WC基本相同时,超细晶硬质合金的硬度分别与d(-1/2)(WC)和L(-1/2)(Co)成线性正比关系,断裂韧性KIC分别与d(-1/2)(WC)和L(-1/2)(Co)成确定性函数关系.在Co含量一定、WC平均晶粒尺寸基本相同的情况下,随着CWC-WC的增大,超细晶硬质合金的横向断裂强度降低,且当CWC-WC ＞0.5时,硬质合金的强度随CWC-WC增加显著下降.
关键词:
超细晶硬质合金
,
体视学表征
,
显微组织参数
,
力学性能
鲁志强
,
王战民
,
耿可明
,
孙红刚
,
赵世贤
,
方旭
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.019
从组成和气氛对熔渣的影响角度出发,结合相图分析了不同气氛条件下Cr2O3在煤渣中的熔蚀行为,主要包括Cr2O3的溶解以及化学反应形成的铬酸盐的溶解.空气气氛下,铁的Fe3+存在形式使得熔渣的黏度较高,高铬材料表面形成的(Al,Cr,Fe)2O3亦会阻碍Cr3+的扩散,从而延缓了Cr2O3的熔蚀;在水煤浆气化炉的还原工况条件下,Fe2的富集会显著降低尖晶石的熔融温度,增加Cr2O3的熔蚀;而在更低氧分压条件下,Cr2O3的变价熔蚀更明显.水煤浆气化炉条件下,是否形成Cr2+并参与Cr2O3的熔蚀过程,仍有待探讨.
关键词:
Cr2O3
,
气氛
,
熔蚀行为
,
煤渣
