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固溶处理对1070A/2024铸轧复合板界面组织性能影响

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特种铸造及有色合金 2024年

作者：张丁丁贾品峰徐振陈庆强辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁科技大学冶金设备与过程控制省级重点实验室山东建筑大学机电工程学院

研究了不同固溶工艺下对1070A/2024铸轧复合板材组织和性能的影响，采用金相和扫描电镜及能谱分析对复合板材进行组织观察和分析，通过拉伸和剪切对复合板材进行性能测试。结果表明，固溶处理后，界面组织中主要相为Al2Cu，复合板材最... 详细信息

研究了不同固溶工艺下对1070A/2024铸轧复合板材组织和性能的影响，采用金相和扫描电镜及能谱分析对复合板材进行组织观察和分析，通过拉伸和剪切对复合板材进行性能测试。结果表明，固溶处理后，界面组织中主要相为Al2Cu，复合板材最佳的热处理工艺为：360 ℃×2 h退火+495 ℃×1 h固溶，此时复合板材剪切强度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为147.83 MPa、321.41 MPa、373.92 MPa和29.34%。

关键词：轧制 1070A/2024复合板固溶处理力学性能界面组织

Ce_(2)O_(3)对CaF_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)-MgO电渣重熔渣系熔化行为的影响

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钢铁 2024年第3期59卷 117-128页

作者：李世森陈宇新臧喜民杨杰孔令种辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870

目前,采用电渣重熔(ESR,electroslag remelting)还原稀土渣是一种有效的稀土添加工艺,而稀土氧化物的加入势必会改变渣系熔化性质,进而影响ESR工艺顺行及稀土钢质量。基于分子离子共存理论(IMCT)建立了CaF_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)-MgO-Ce_(... 详细信息

目前,采用电渣重熔(ESR,electroslag remelting)还原稀土渣是一种有效的稀土添加工艺,而稀土氧化物的加入势必会改变渣系熔化性质,进而影响ESR工艺顺行及稀土钢质量。基于分子离子共存理论(IMCT)建立了CaF_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)-MgO-Ce_(2)O_(3)五元渣热力学模型,从热力学角度分析了渣中各组元对Ce_(2)O_(3)活度的影响规律。采用半球法测定了不同Ce_(2)O_(3)含量和w((CaO))/w((Al_(2)O_(3)))(C/A)条件下渣系熔点,结合SEM-EDS和XRD对渣系物相和微观形貌进行测试与分析。研究结果表明,当温度为1873 K时,C/A、MgO、Ce_(2)O_(3)含量增加均增加渣系中Ce_(2)O_(3)的活度,且影响顺序为Ce_(2)O_(3)>C/A>MgO;w((Ce_(2)O_(3)))≥18%、w((MgO))≥4%以及C/A≥1.1时,钢中的铈元素不再烧损。随着Ce_(2)O_(3)添加量由0增加到24%,渣系熔点呈先降低后增加的趋势,加入少量Ce_(2)O_(3)能够促进稀土渣系熔点降低。但过量的Ce_(2)O_(3)会导致渣系中生成较多高熔点相2CeAlO3,从而使得稀土渣系的熔点升高。随着C/A从1.1增加至1.4,渣系的熔点呈降低趋势,主要原因是高熔点物相减少,导致稀土渣系熔点降低。试验测得的平衡铈含量与理论计算值相差不大,且变化趋势一致。渣金平衡试验证明了w((Ce_(2)O_(3)))为18%~20%能够减少铈元素的烧损,进一步证明该热力学计算模型和根据该模型得到的五元渣系范围是正确的。抑制稀土元素烧损的最佳渣系配比范围为w((CaF_(2)))/w((Al_(2)O_(3)))=1.4、w((Ce_(2)O_(3)))=18%~20%、w((MgO))=4%~5%、w((CaF_(2)))=50%~60%,为稀土渣ESR提供理论指导。

关键词：电渣重熔渣系 Ce_(2)O_(3) 离子分子共存理论铈烧损熔点

电沉积制备Ni-Co-Ce复合镀层及其耐蚀性能研究

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稀有金属与硬质合金 2024年第2期52卷 38-44页

作者：胡越梁智鹏李继东路金林陈东旭金森虎辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114000 广州航海学院轮机工程学院广东广州510000

Ni-Co合金镀层具有较好的耐蚀性,多用于金属防腐,添加Ce可细化该合金镀层晶粒,提高组织致密性及耐蚀性。以船用钢EH40为基体,采用复合电沉积工艺在其表面制备Ni-Co-Ce合金镀层,并在3.5%NaCl溶液中对不同工艺条件下制备的镀层进行动电位... 详细信息

Ni-Co合金镀层具有较好的耐蚀性,多用于金属防腐,添加Ce可细化该合金镀层晶粒,提高组织致密性及耐蚀性。以船用钢EH40为基体,采用复合电沉积工艺在其表面制备Ni-Co-Ce合金镀层,并在3.5%NaCl溶液中对不同工艺条件下制备的镀层进行动电位极化曲线测试和电化学阻抗测试,评价其耐腐蚀性能。采用扫描电镜和X射线衍射仪对镀层的表面形貌和物相组成进行了分析。结果表明,镀层最佳电沉积工艺条件为硫酸铈浓度0.6 g/L,电流密度0.04 A/cm^(2),电沉积温度50℃;此条件下获得的镀层表面平整,自腐蚀电流和电位(绝对值)均最低,分别为3.694 5×10^(-6) A/cm^(2)和-0.534 V,电荷转移电阻最大,为889.81Ω·cm^(2),耐蚀性能最好。

关键词：船用钢 Ni-Co-Ce镀层电沉积电化学分析耐腐蚀性能

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燃气-蒸汽联合循环发电系统多目标优化分析

发电技术 2024年

作者：王文静韩依璇李继宾沈晓旭霍兆义冯亮花上海嘉德环境能源科技有限公司辽宁科技大学材料与冶金学院

大型发电机组常采用燃气-蒸汽联合循环，燃气-蒸汽联合循环发电机组效率高、低污染，其热力系统优化设计备受关注。提出一种同时考虑热效率、运行成本和碳排放的联合循环发电系统多目标优化建模方法。燃气循环考虑叶片冷却建模，蒸汽循... 详细信息

大型发电机组常采用燃气-蒸汽联合循环，燃气-蒸汽联合循环发电机组效率高、低污染，其热力系统优化设计备受关注。提出一种同时考虑热效率、运行成本和碳排放的联合循环发电系统多目标优化建模方法。燃气循环考虑叶片冷却建模，蒸汽循环基于三压再热余热锅炉建模。所构建的混合整数非线性数学规划模型采用GAMS软件进行求解，对发电机组进行优化，探究联合循环发电系统的最佳设计参数，包括循环压比、透平初温、底循环蒸汽参数，分析多目标之间的权衡关系。研究结果表明，透平初温对循环效率，总成本和碳排放量影响程度最大。当权衡系统联合循环效率、系统总成本和碳排放进行多目标优化时，联合循环效率应为65%。

关键词：联合循环发电机组多目标优化碳排放热力计算仿真分析

Zr基MOFs材料UiO-66-NH_(2)负载g-C_(3)N_(4)催化剂的制备及光催化性能

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印染 2024年第3期50卷 15-19页

作者：刘思乐洪雯雯单译回梁川张磊沈阳科技学院化学与化工系辽宁沈阳110167

通过溶剂热法制备了UiO-66-NH_(2)/g-C_(3)N_(4)催化剂,以甲基橙(MO)染料溶液为模拟污染物,研究可见光照射下UiO-66-NH_(2)/g-C_(3)N_(4)光催化活性和循环使用稳定性。结果表明:UiO-66-NH_(2)均匀地负载在层状g-C_(3)N_(4)表面,UiO-66-NH_(2)与g-C_(3)N_(4)形成Ⅱ型异质结,抑制了光生电子-空穴的复合;当催化剂质量浓度为1.25 g/L时,其对MO的光催化降解率达到了95.6%,催化剂循环使用5次后其对MO的光催化降解率仍达到了85.2%。

关键词： UiO-66-NH_(2)/g-C_(3)N_(4) 甲基橙光催化降解溶剂热法 MOFs 层状多孔

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铁尾矿制备矿物材料研究进展

矿业研究与开发 2024年第9期44卷 252-262页

作者：孙欣马艺闻姚富兴张伦旭金丹辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山市114051 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

为推动“碳达峰、碳中和”目标的进程和践行固废资源化利用的理念,铁尾矿资源再利用成为亟需解决的关键问题之一。基于铁尾矿与天然砂的成分相似性,开展了铁尾矿资源材料化研究,详细介绍了现有铁尾矿制备混凝土、陶瓷材料、保温隔热材... 详细信息

为推动“碳达峰、碳中和”目标的进程和践行固废资源化利用的理念,铁尾矿资源再利用成为亟需解决的关键问题之一。基于铁尾矿与天然砂的成分相似性,开展了铁尾矿资源材料化研究,详细介绍了现有铁尾矿制备混凝土、陶瓷材料、保温隔热材料、免烧砖、微晶玻璃、涂料等矿物材料的技术方法和工艺流程,深入分析并阐述了铁尾矿制备不同类型复合矿物材料的优异性和应用价值。结果表明,铁尾矿制备矿物材料的研究未来可着眼于以下研究方向:(1)建设完善铁尾矿深加工处理体系;(2)探索铁尾矿材料化新技术、新方法;(3)探究活性纤维在尾矿材料化中的作用机理;(4)建立铁尾矿性质与利用技术匹配信息系统及参数优化模型。研究成果可为铁尾矿材料化利用提供有效实现途径,促进铁尾矿的高效资源化利用,实现经济价值和社会效益的有机统一。

关键词：铁尾矿固废处理矿物材料资源利用

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双极串联电渣重熔过程渣壳的演变规律

钢铁 2024年

作者：李雪荥李万明邹鑫李哲臧喜民辽宁科技大学材料与冶金学院沈阳工业大学材料科学与工程学院

渣壳厚度是影响电渣重熔过程热量和电流分布的重要因素，探究电渣重熔中渣壳演变以及渣壳形成机制对优化传热条件进而提高钢锭表面质量和内部质量具有重要意义。将双极串联抽锭式电渣重熔数值模拟与渣壳凝固热态模拟试验相结合，探究了... 详细信息

渣壳厚度是影响电渣重熔过程热量和电流分布的重要因素，探究电渣重熔中渣壳演变以及渣壳形成机制对优化传热条件进而提高钢锭表面质量和内部质量具有重要意义。将双极串联抽锭式电渣重熔数值模拟与渣壳凝固热态模拟试验相结合，探究了双极串联抽锭式电渣重熔过程中的渣壳演变规律。研究表明，对于结晶器尺寸为φ120 mm的双极电渣重熔过程，冶炼过程会在渣/金界面处向内形成弯月型渣壳，随着渣池和熔池温度的升高渣壳会出现返熔减薄现象，并在渣壳与结晶器冷面之间发生固态收缩形成气隙，使金属熔池与结晶器之间的金属圆柱段处的渣壳厚度减小到0.8mm后达到动态平衡。当二冷强度由800 W/(m2·K)增大到2000 W/(m2·K)，冶炼达到稳定时的熔池深度由74 mm减小到65 mm，同时钢锭两侧的渣壳厚度增大0.2 mm，渣/金界面两侧的渣壳厚度增大0.3 mm。当结晶器冷却条件保持不变时，将浇铸温度从1000℃提高至1300℃会显著降低渣壳的内部孔隙率，增大渣壳的收缩率和缝隙内的气隙比例，并导致渣壳厚度减小。当浇铸温度保持不变时，渣壳厚度随缝隙宽度的增加而增大，当缝隙宽度为4 mm时，缝隙内气隙比例和渣壳内部孔隙率取得最小值，此时形成的渣壳最为致密。研究结果为改进冶炼工艺、优化设备和提高产品质量提供了启发和建议。未来的研究可以深入探究渣壳的三维形态，并开展更贴合实际的热态试验和工业应用测试，以更全面地了解渣壳形成机制。

关键词：双极串联数值模拟渣壳厚度演变规律热态试验

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复合固废制备微晶玻璃性能研究

辽宁科技学院学报 2024年第3期26卷 10-13,21页

作者：唐勇发张作良曹宇苗昇暄王成鑫冷芳宇辽宁科技学院冶金与材料工程学院辽宁本溪117004 辽宁科技学院辽宁省低品位非伴生铁矿优化应用重点实验室辽宁本溪117004

由于微晶玻璃具有多种优良的性能,使其在很多领域得到了广泛的发展应用,同时还有很多潜在的应用价值有待于开发。利用工业矿渣和冶金废渣制备微晶玻璃为固体废弃物的综合利用提供了一条新的途径。煤矸石在各种工业废渣中排放量最大,铁... 详细信息

由于微晶玻璃具有多种优良的性能,使其在很多领域得到了广泛的发展应用,同时还有很多潜在的应用价值有待于开发。利用工业矿渣和冶金废渣制备微晶玻璃为固体废弃物的综合利用提供了一条新的途径。煤矸石在各种工业废渣中排放量最大,铁尾矿、高碳铬铁渣在我国工业固体废弃物中也占有很大比重。以廉价的工业固废为主要原料生产高附加值的微晶玻璃可以减少污染、保护生态环境,具有很好的经济和社会效益。文章以煤矸石、铁尾矿、高碳铬铁渣为主要原料,采用烧结法制备堇青石微晶玻璃。利用差热分析仪确定基础玻璃的热处理制度,使用X射线衍射仪及扫描电镜对烧结制品进行物相分析和微观形貌观察,并测定烧结制品的硬度、耐酸碱性、密度和吸水性。研究结果表明,所制备的微晶玻璃主晶相为堇青石,其各项性能表现良好。该研究为工业固废处理提供了有益参考。

关键词：堇青石微晶玻璃煤矸石铁尾矿高碳铬铁渣

PrO加入量对菱镁尾矿制备MgSiO-MgO复相砂性能的影响

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耐火材料 2024年

作者：林浩鑫魏合意田琳刘晓妍解重重李国华辽宁科技大学材料与冶金学院唐山时创高温材料股份有限公司

为提高菱镁尾矿的综合利用率，解决其堆积污染问题，本文中以浮选后菱镁尾矿为原料，分析纯Pr6O11为添加剂，经1 600 ℃保温3 h，通过固相法制备Mg2SiO4-MgO复相砂，研究了Pr6O11加入量（加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%）对复相... 详细信息

为提高菱镁尾矿的综合利用率，解决其堆积污染问题，本文中以浮选后菱镁尾矿为原料，分析纯Pr6O11为添加剂，经1 600 ℃保温3 h，通过固相法制备Mg2SiO4-MgO复相砂，研究了Pr6O11加入量（加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%）对复相砂物相组成、显微结构和物理性能的影响。结果表明：1)烧后试样主晶相均为Mg2SiO4，次晶相为MgO和MgAl2O4，当Pr6O11加入量≥2%（w）时，生成Ca2Pr8(SiO4)6O2；2)添加Pr6O11会促进Mg2SiO4晶体长大，同时将晶间低熔点CaMgSiO4替换为高熔点Ca2Pr8(SiO4)6O2，促使复相砂抗热震性随Pr6O11加入量的增加不断提高；3)适量添加Pr6O11会促进试样烧结，提升试样常温抗折强度，当Pr6O11加入量为2%（w）时，试样性能最优，其体积密度为3.03 g·cm-3，显气孔率为5.4%，常温抗折强度为65.2 MPa，残余抗折强度保持率为34.5%，抗热震性良好。

关键词：菱镁尾矿 Pr O Mg SiO -MgO复相砂 Ca Pr (SiO ) O 显微结构