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基于数值模拟的TB9钛合金VAR熔炼工艺优化

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钢铁钒钛 2024年第3期45卷 25-32页

作者：罗坤耿乃涛游彦军彭力王莹董恩涛攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司四川成都610300 鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200

采用真空自耗电弧熔炼(VAR)法熔炼TB9钛合金会产生偏析和夹杂等冶金缺陷。采用MeltFlow-VAR仿真软件对某厂TB9钛合金VAR一次熔炼过程进行模拟,考察熔炼电流大小、稳弧类型对熔炼过程的影响,通过分析不同工艺条件下铸锭的元素分布、熔池... 详细信息

采用真空自耗电弧熔炼(VAR)法熔炼TB9钛合金会产生偏析和夹杂等冶金缺陷。采用MeltFlow-VAR仿真软件对某厂TB9钛合金VAR一次熔炼过程进行模拟,考察熔炼电流大小、稳弧类型对熔炼过程的影响,通过分析不同工艺条件下铸锭的元素分布、熔池深度、抛杂路径等,获得了最佳一次熔炼工艺,分别采用该厂原工艺和优化后的工艺参数,对TB9钛合金三次VAR熔炼过程进行全流程模拟,获得了三次锭的元素分布情况。结果表明,宏观偏析在多次熔炼过程中存在“遗传”现象,对该厂一次熔炼原工艺进行优化后,可以显著提高三次成品锭的成分均匀性。

关键词： TB9钛合金真空自耗电弧熔炼数值模拟元素分布

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超细纳米磷酸钒铁钠的制备及储钠性能研究

钢铁钒钛 2024年第2期45卷 7-12页

作者：滕艾均袁欣然张东彬辛亚男刘天豪韩慧果杜光超鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司四川成都610300 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

基于钒基聚阴离子化合物价格昂贵、颗粒粒度大、导电性差等问题,利用掺杂铁元素来部分替代钒元素,实现新型磷酸钒铁钠材料的制备。通过XRD、SEM、UV-vis、激光粒度、BET等表征手段,分析了磷酸钒铁钠的物相信息和储钠性能。研究结果表明... 详细信息

基于钒基聚阴离子化合物价格昂贵、颗粒粒度大、导电性差等问题,利用掺杂铁元素来部分替代钒元素,实现新型磷酸钒铁钠材料的制备。通过XRD、SEM、UV-vis、激光粒度、BET等表征手段,分析了磷酸钒铁钠的物相信息和储钠性能。研究结果表明,Fe元素的引入不仅实现了材料成本的降低,同时使得所制备的磷酸钒铁钠相比于磷酸钒钠具有更小的粒径、更大的比表面积和更优的电导率。其比表面积为46.5 m^(2)/g,优于磷酸钒钠的16.3 m^(2)/g,压实密度达到1.85 g/cm^(3),高于磷酸钒钠的1.79 g/cm^(3)。同时,磷酸钒铁钠表现出更高的储能性能。在1 mA/g电流密度条件下,磷酸钒铁钠的放电比容量达到99.1 mAh/g,大于相同放电电流密度下磷酸钒钠的91.9 mAh/g。同时,10次循环后仍能保持85.3 mAh/g的放电比容量(相同情况下,磷酸钒钠的放电比容量为79.9 mAh/g),表现出良好的循环稳定性。

关键词：纳米材料磷酸钒铁钠铁掺杂储钠性能

石灰回转窑真实烟气条件下有机胺法CO_(2)捕集试验

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低碳化学与化工 2024年第7期49卷 62-68页

作者：邱正秋皇甫林杨强段晓东鄢攀邻攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司四川成都610305 攀钢集团冶金材料有限责任公司四川攀枝花617023

为推动有机胺法CO_(2)捕集工艺在钢铁行业的应用,在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO_(2)捕集侧线试验,考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO_(2)捕集性... 详细信息

为推动有机胺法CO_(2)捕集工艺在钢铁行业的应用,在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO_(2)捕集侧线试验,考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO_(2)捕集性能的影响。结果表明,在最优试验条件(有机胺溶液质量分数为25.0%、烟气流量为20m^(3)/h、溶液喷淋量为70L/h、吸收温度为30℃、油浴温度为115℃以及再生压力为10kPa)下,捕集系统CO_(2)捕集率和解吸酸气量分别为94%和1.22m^(3)/h。在最优试验条件下进行的480h连续试验结果显示,捕集系统CO_(2)捕集率平均值为94%,解吸酸气量平均值为1.22m^(3)/h,CO_(2)捕集系统表现出良好的稳定性,证明有机胺法应用于石灰回转窑烟气CO_(2)捕集技术可行。

关键词：石灰回转窑烟气 CO_(2)捕集有机胺吸收法

Mn偏析对0.3C-11Mn-2.7Al-1.8Si-Fe中锰钢力学性能影响及作用机制

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金属学报 2024年

作者：蔡星周刘胜杰张禹森李小龙张宇鹤张文彬陈雷金淼通裕重工股份有限公司燕山大学机械工程学院

轻质高强中锰钢(含3%～12%Mn，质量分数)是第三代汽车用钢的典型代表，利用其中亚稳奥氏体在塑性变形中的孪晶诱导塑性(TWIP)与相变诱导塑性(TRIP)效应耦合作用，可使其获得优异的强度与塑性。然而，随着Mn含量的提高，特别是Mn>10%时... 详细信息

轻质高强中锰钢(含3%～12%Mn，质量分数)是第三代汽车用钢的典型代表，利用其中亚稳奥氏体在塑性变形中的孪晶诱导塑性(TWIP)与相变诱导塑性(TRIP)效应耦合作用，可使其获得优异的强度与塑性。然而，随着Mn含量的提高，特别是Mn>10%时，中锰钢易出现Mn偏析，对性能产生明显影响。为了探究Mn元素偏析对中锰钢力学性能、微观结构及变形机制的影响，本工作以一种奥氏体基双相中锰钢(0.3C-11Mn-2.7Al-1.8Si-Fe，质量分数，%)为研究对象，对比分析了Mn偏析对显微组织的影响，着重探究了Mn偏析对冷轧退火后中锰钢力学行为的微观作用机制。研究结果表明，Mn偏析使得中锰钢中奥氏体表现出带状分布特征，富Mn偏析带内奥氏体晶粒粗大且稳定性高，铁素体晶粒细小且分布稀疏。塑性变形过程中，无偏析区内奥氏体的主控变形机制为孪晶和马氏体相变，即TRIP+TWIP效应共存，但相变速度较快。富Mn区奥氏体稳定性增加，变形机制虽为马氏体相变，但TRIP效应受限。含富Mn区中锰钢钢与均质非偏析中锰钢钢相比，尽管细晶区域可提供较高的加工硬化能力，但塑性与断裂抗性明显降低。

关键词：中锰钢奥氏体粗晶 TRIP+TWIP效应加工硬化 Mn偏析

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废锂离子电池碳热还原优先提锂工艺优化

化工进展 2024年第4期43卷 2174-2182页

作者：周铭贤叶小舟上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金... 详细信息

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金属元素浸出率的影响。在焙烧温度700℃、焙烧时长120min、有效加碳量(75.56%含碳量的炭粉)为14%(质量分数)、液固比10mL/g、水浸时长180min、二氧化碳通入量100mL/min、三级逆流水洗的最佳条件下,可以达到锂的浸出率为96.31%,钴、镍、锰金属的浸出率均低于0.1%。同时考察了该工艺对于不同型号的废三元锂离子电池回收的适用性,发现提锂效果均在90%以上,具有良好的原料适应性。此外,通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜探究碳热还原前后的物相变化。

关键词：废旧三元锂离子电池碳热还原优先提锂浸出率

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化学沉淀法制备Mo-Ru钎料粉末的组织结构及钎焊性能研究

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贵金属 2024年第1期45卷 23-27页

作者：陈南光庄滇湘刘泽光郑国伟左杨施宏宇卢应孟杨军贵研化学材料(云南)有限公司昆明650106 云南省贵金属新材料控股集团股份有限公司昆明650106 昆明贵金属研究所昆明650106

采用水合三氯化钌和钼酸铵在红外灯下化学共沉淀反应、通氢还原制备Mo-Ru粉末钎料。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射及差热分析等技术,研究粉末的形貌、成分、熔化温度、钎料与钼片、多孔钨的钎焊性能。结果表明:用化学沉淀法制备粉末... 详细信息

采用水合三氯化钌和钼酸铵在红外灯下化学共沉淀反应、通氢还原制备Mo-Ru粉末钎料。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射及差热分析等技术,研究粉末的形貌、成分、熔化温度、钎料与钼片、多孔钨的钎焊性能。结果表明:用化学沉淀法制备粉末大部分是MoRu化合物颗粒、少量Mo、Ru单质粉末及微量SiO_(2),粉末粒度D_(80)≤6μm,熔化后与钼片及阴极多孔钨基体浸润性良好,熔化温度为1959.7~1969.6℃,与相图上MoRu共晶钎料的熔化温度接近。

关键词：金属材料化学沉淀法 Mo-Ru钎料粉末粉末粒度显微组织钎焊性能

联合净化对Al-Ti-B合金组织和细化能力的影响

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特种铸造及有色合金 2015年第7期35卷 687-690页

作者：陈邵龙马涛河北四通新型金属材料股份有限公司

采用铝热还原法制备了Al-Ti-B中间合金,并对其进行静置-电极吸附-超声处理的联合净化处理。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对不同条件下的Al-Ti-B中间合金的微观组织和细化效果进行了分析。结果表明,联合净... 详细信息

采用铝热还原法制备了Al-Ti-B中间合金,并对其进行静置-电极吸附-超声处理的联合净化处理。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对不同条件下的Al-Ti-B中间合金的微观组织和细化效果进行了分析。结果表明,联合净化处理可以显著改善Al-Ti-B中间合金中TiAl3、TiB2粒子的尺寸与分布情况,处理后的细化剂中TiAl3的尺寸为20μm左右,TiB2粒子尺寸小于1μm;随着净化处理步骤的进行,经Al-Ti-B中间合金细化的工业纯铝晶粒尺寸显著减小,由未处理的344.6μm减小为联合净化处理后的216.5μm。

关键词：铝热还原 Al-Ti-B中间合金联合净化处理

粉末冶金Ti-Al-Mo-Cr-Fe-B体系的组织与力学性能

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 2961-2969页

作者：方浩煜李健徐学军周翔幸李瑞迪袁铁锤伍秋美中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 杭州屹通新材料股份有限公司浙江杭州311600 江西天奇汽车零部件有限公司江西萍乡337000

采用粉末冶金技术制备Ti-Al-Mo-Cr-Fe-B合金,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、准静态拉伸测试和显微硬度测试等方法研究Mo、Cr、Fe含量对钛合金显微组织、烧结致密化和力学性能的影响。研究结果表明,所有合金均由α相、β相和金属... 详细信息

采用粉末冶金技术制备Ti-Al-Mo-Cr-Fe-B合金,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、准静态拉伸测试和显微硬度测试等方法研究Mo、Cr、Fe含量对钛合金显微组织、烧结致密化和力学性能的影响。研究结果表明,所有合金均由α相、β相和金属间化合物组成,Mo、Cr、Fe的添加降低了钛合金体系在缓慢冷却过程中形成α相的倾向,增加了β相和金属间化合物的比例。其中,Ti-3A1-1.5Mo-4Cr-1Fe-0.1B的性能最优,其致密度、显微硬度、极限抗拉强度和伸长率分别为(99.29±0.06)%、438.40±13.69(HV)、(1124±119)MPa和(1.93±0.04)%。所有合金均以脆性断裂为主,其力学性能与残余孔隙率密切相关,孔隙率越高,合金强度和塑性越低。合金的致密化主要受到Cr、Fe原子快速扩散带来的综合影响,即快速扩散促进烧结致密化的积极效果与快速扩散导致孔隙形成的消极效果之间的交互作用。

关键词：钛合金粉末冶金混合元素显微组织力学性能

Cu、Sn、Ag同位素在古金属制品溯源研究中的应用

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地质学报 2024年第7期98卷 2001-2024页

作者：程文斌郎兴海欧阳辉彭义伟陈翠华谢富伟王勇彭强杨超成都理工大学地球科学学院四川成都610059 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 四川西冶新材料股份有限公司四川成都611700

近年来,随着同位素分析方法的不断突破和新一代多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试技术的广泛应用,Cu、Sn、Ag等非传统同位素在古代金属制品溯源研究中显示出较好的应用前景。本文综述了近20年来Cu、Sn、Ag同位素在古代金属制... 详细信息

近年来,随着同位素分析方法的不断突破和新一代多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试技术的广泛应用,Cu、Sn、Ag等非传统同位素在古代金属制品溯源研究中显示出较好的应用前景。本文综述了近20年来Cu、Sn、Ag同位素在古代金属制品应用研究的相关进展,并展望了其应用前景:①由于不同矿床之间Cu、Sn、Ag同位素存较大重叠,这些同位素均难以作为独立的证据追溯金属制品的地质来源;②Cu同位素在原生矿石与表生矿石之间存在较大的分馏,是示踪铜矿石类型的可靠方法,Ag同位素也具推断银矿石类型的潜力;③将Cu、Sn、Ag同位素与Pb同位素、微量元素相结合,并采用合理的统计方法,开展综合溯源研究将是今后应用非传统同位素进行古代金属制品溯源研究的发展方向。

关键词： Cu同位素 Sn同位素 Ag同位素古代金属制品溯源研究