机动车尾气净化器金属载体--FeCrAlRE丝材

鉴定证书编号苏科鉴字[2000]第344号 组织鉴定单位江苏省科委 权属单位江苏省江河集团电力工程公司 上海材料研究所 地址江苏靖江新桥镇江河路28号 (214537) 上海市邯郸路99号(200437) 体FeCrAlRE丝材 鉴定日期 2000.7.17 课题确立开发研制的FeCrAlRE丝材,主要用于机动车尾气净化器,具有耐高温、抗氧化,在高温时有足够的强度及高温抗腐蚀疲劳能力,以保证尾气处理的正常运行及效果.FeCrAlRE丝材的成分控制范围较窄,Cr和Al含量的增高有利于提高丝材耐高温性能,Al的加入可以提高抗高温电阻,但其加入量受Cr含量的限制.通过长期研究,找到Cr、Al最佳匹配值.同时在合金中加入有效的稀土元素,降低C、S、P等有害元素的含量,提高载体的纯净度,加强载体和催化剂涂层的结合力.     

增强相对高速电弧喷涂Fe-Al涂层性能的影响

采用添加增强相的Fe—Al粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)原位合成了复合涂层．对添加了不同增强相的涂层组织和性能进行了研究,分析了陶瓷增强相的选择对涂层物理和化学性能的影响．结果表明,对高速电弧喷涂Fe—Al／WC涂层和Fe—Al／Cr3C2涂层的性能比较显示,在丝材中添加Cr3C2增强相对比添加WC增强相,可以显著提高铁铝涂层的耐冲蚀以及耐腐蚀性能,明显提高涂层的常温耐磨损性能,并有效提高涂层的结合强度．     

α-Al_2O_3及ZrO_2纳米粉对高铬砖高温性能的影响

本研究分别用Al2O3及ZrO2纳米粉替代基质中相应含量的Cr2O3细粉制成高铬砖,检测了高温抗折强度和热震稳定性,用扫描电镜对高铬砖的显微结构进行了观测和分析。结果表明:随着Al2O3及ZrO2纳米粉加入量由(0～2.5%)递增,高铬砖的高温抗折强度、热震后残余强度及残余强度保持率均先增加后减小,加入1.5%的Al2O3纳米粉后其高温抗折强度最高,加入0.5%～1%的Al2O3纳米粉其热震稳定性最好;加入1.5%的ZrO2纳米粉后其高温抗折强度最高,并且热震稳定性最好,显微结构分析表明加入适量的纳米粉使颗粒和基质之间结合更加紧密,并促进了气孔的收缩。     

生产工艺对高温钼丝组织与性能影响的研究

本文运用力学性能检测、光学金相组织与SEM断口形貌观察等实验方法,研究了条坯组织及丝材生产工艺对高温钼丝组织与性能的影响,从而说明了丝材中钾泡列的形成,不但对提高丝材的再结晶温度与高温抗蠕变性能有重大作用,同时对提高丝材经高温退火后的室温力学性能也有重大作用。掺杂钼是强化与韧化纯钼性能的重要手段。     

自愈合涂层的高温耐磨性能研究

通过对所研制的具有自愈合能力的 Ni Al+ Ni Cr+ WC,玻璃质 + Ni Cr+ WC及 Sn Al+ Ni Cr+ WC 3种高温涂层的高温耐磨性能研究表明 ,在硅酸铝和石英粉两种磨料介质中 ,3种涂层在高温条件下均有良好的保护作用和高温耐磨性能 .其中Sn Al+ Ni Cr+ WC涂层的抗磨性能好于其它几种涂层 ,其最佳使用温度为 70 0～ 80 0℃ ,转速为 5 12～ 832 r/ mi     

Cr3 C2含量对Cr3 C2/Ni3 Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用热等静压法制备Ni3 Al合金和Cr3 C2含量不同的Ni3 Al基复合耐磨材料,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及摩擦磨损试验机,系统地研究Cr3 C2含量对材料组织特征、硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：Cr3 C2/Ni3 Al复合材料中,Cr3 C2颗粒与Ni3 Al颗粒之间发生互扩散作用,使部分Cr3 C2颗粒转变为M7 C3( M=Cr, Fe, Ni)结构;在特定的摩擦磨损条件下,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料的耐磨性能显著提高,达到了Ni3 Al合金耐磨性能的4~10倍。此外,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例的增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料对对磨盘的切削、刮擦作用减弱,对磨盘的磨损量减少。     

Al,Ca元素对镁合金显微组织及蠕变性能的影响

研究了不同含量Al,Ca元素对镁合金显微组织及蠕变性能的影响.能谱分析(XEDS)、金相显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)观察表明,Al是镁合金中β相的组成元素,镁合金中晶界处β相Mg17Al12随Al含量的增加而增加,呈网状分布的Mg17Al12相分布越均匀加入碱土元素Ca后Mg17Al12转化为Al2Ca,强化相颗粒Al2Ca有效地阻滞了位错沿晶界的攀移和滑移,提高了镁合金的高温抗蠕变性能.     

Ni-Fe-Cr基高温合金表面AICrN涂层制备及高温氧化性能

采用阴极弧离子镀法在Ni-Fe-Cr基高温合金表面制备了AlCrN涂层.通过电子扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子谱仪等分析了AlCrN涂层表面和界面的形貌、能谱、物相以及结合能谱,并进行了800和900℃高温氧化实验,研究了AlCrN涂层抗高温氧化性能及其机理.实验结果表明:AlCrN涂层主要成分为Al、Cr和N元素,添加Al元素后表现出较强的AlN择优取向;Al2p峰谱为Al—N和Al—O结合键,Cr2p峰谱为Cr—O和Cr—N结合键,N1s峰谱以Cr—N和Al—N的形态存在,另外含有少量的N—Cr—O和N—Al—O结合键;经过高温氧化后AlCrN涂层表面氧化物为Cr₂O₃,对高温合金基体有良好的保护作用.     

扩散处理对热浸镀1Cr18Ni9Ti镀层组织结构的影响

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为研究对象,探讨了扩散处理对热浸镀铝1Cr18Ni9Ti不锈钢的镀层组织结构及抗高温氧化特性的影响,结果显示:1Cr18Ni9Ti不锈钢表面的热浸镀铝层经高温扩散处理后与基体结合性良好,外扩散层主要由Fe Al相组成,内扩散层为Fe3Al等相,且抗高温氧化特性显著增强。     

不锈钢热浸镀铝抗高温氧化腐蚀性能的研究

:钢材经热浸镀铝后 ,具有了良好的抗高温氧化腐蚀性能。为进一步提高 1Cr18Ni9Ti、1Cr13不锈钢的高温使用性能 ,本文对两种材料进行了热浸镀稀土铝合金处理和抗高温氧化性能的试验。高温氧化试验结果表明 ,1Cr18Ni9Ti、1Cr13不锈钢经热浸镀铝处理后抗高温氧化腐蚀性能明显提高 ,这主要取决于合金层中Al-Fe金属间化合物在高温氧化中的变化。 90 0℃氧化 5 0 0h ,1Cr18Ni9Ti钢浸镀件形成致密的α -Al2 O3氧化膜和 β -NiAl相层 ;1Cr13钢浸镀件形成Al2 O3氧化膜及Cr2 O3氧化物。研究表明 ,不锈钢中Cr、Ni元素对提高抗高温氧化性具有重要的影响作用。     

含铝钛合金电渣重熔中的渣系设计及脱氧热力学

以炉渣离子、分子共存理论为基础,1Cr21Ni5Ti钢为研究对象,Al为脱氧剂,根据熔渣-金属中各个组元的平衡反应和质量守恒,建立了脱氧热力学模型,并在脱氧基础上设计了渣系.在脱氧剂Al不同的加入量条件下对1Cr21Ni5Ti钢中的Si,Al,Mn的平衡质量分数和渣中Ti O2的需求量进行了计算,Ti O2的加入保证了钢中Ti的含量.结果表明:随脱氧剂Al的增加,Si,Al,Mn,Al2O3的平衡质量分数呈上升的趋势,Si O2,Fe O,Mn O以及渣系中Ti O2的设计量呈下降的趋势;当Al加入量达到0.2%后,渣中不稳定氧化物含量很低,大部分Al进入到钢液中,造成钢液增[Al].根据1Cr21Ni5Ti的Si,Al,Mn的成分要求,得到Al的最大加入量为0.15%/吨钢,此时渣系中Ti O2的设计量为4%,达到保钛的目的.     

新型金属一体化催化剂在甲烷催化燃烧中的性能

以Clad芯材铝板(Al/Alloy/Al)为原材料,利用铝的阳极氧化技术制备出新型金属一体化阳极氧化-γAl2O3载体。并利用这种载体采用浸渍法制备了Pt/Al2O3/Alloy、Pd/Al2O3/Alloy及Pd-Pt/Al2O3/Alloy催化剂,考察了各催化剂在甲烷燃烧中的性能。结果表明:低温下(<500℃)Pt/Al2O3/Alloy催化剂活性较差,而在高温下(>700℃)Pd/Al2O3/Alloy催化剂容易失活。向Pd/Al2O3/Alloy催化剂中加入一定量的Pt后(Pd-Pt/Al2O3/Alloy),明显提高了PdO的分解温度,从而提高了催化剂的活性及稳定性。     

微晶化处理对Fe-Cr合金氧化性能的影响

为提高Fe-Cr合金的抗高温抗氧化性能,采用电火花沉积技术对不同Cr含量的Fe-Cr合金表面进行微晶化处理,研究了铸态和微晶化合金在900℃空气中的抗高温氧化行为。氧化动力学曲线、物相分析、表面和截面形貌表明,当Cr含量较低时,微晶化处理提高了Cr的扩散速度,但不足以生成连续的氧化膜,氧化性能变差;当Cr含量较高时,微晶化处理降低了形成保护性氧化膜的临界含量,微晶化处理的Fe-9Cr和Fe-13Cr合金抗氧化性能明显提高。微晶化处理Fe-13Cr合金的抗高温氧化性能最好,这是由于微晶化处理后13%(质量分数)的Cr可以形成连续致密的保护性氧化膜。因此,微晶化处理是提高材料抗高温氧化性能的有效方法,可应用于高温氧化领域。     

含金属间化合物的Al基合金半固态加压连接Si3N4陶瓷

用含金属间化合物Al3Ti或Al3Zr的Al基合金作连接材料,研究了半固态加压连接Si3N4陶瓷时接头的形成,以及Al基合金种类和连接压力对接头组织与强度的影响。结果表明:半固态连接可获得性能良好的陶瓷接头;连接过程中加压能提高连接层金属中耐高温金属间化合物的含量,达到提高接头高温性能的目的;连接压力适当时,接头在室温和600℃下的剪切强度可分别达到126～136MPa和32～34MPa,明显比用纯Al连接的接头强度高;在结合界面形成过程中,第二活性元素Ti和Zr也参与了界面反应。     

Sr对Mg-5Al-0．8Ca-0．2La镁合金显微组织及高温性能的影响

研究了Sr对Mg-5Al-0.8Ca-0.2La镁合金显微组织与室温和高温力学性能的影响.实验结果表明,Sr的加入显著细化了基体合金的显微组织,抑制了β-Mg17Al12相的析出;并且在晶界上析出了Mg-Al-Sr,Al2Ca和Al11La3耐热相,提高了晶界的高温稳定性.Sr的加入虽然导致合金的室温抗拉强度和延伸率下降,但提高了合金高温抗拉强度,也略提高了室温和高温屈服强度.     

TiO2微粉对Al2O3-MgO-Cr2O3浇注料性能的影响

以板状刚玉为骨料,配以电熔白刚玉、α-Al2O3、MgO和Cr2O3细粉以及secar71水泥结合剂制得Al2O3-MgO-Cr2O3浇注料,研究添加TiO2微粉对浇注料性能的影响。结果表明,在Al2O3-MgO-Cr2O3浇注料中加入TiO2微粉后,材料致密化程度增加、体积密度和冷态强度增大,且材料经高温烧成后由于生成钛酸铝而使材料抗热震性显著提高。但材料在高温下形成少量低熔相,且钛酸铝在750～1280℃下易分解为Al2O3和TiO2,使得材料的高温抗折强度降低。     

Si、V对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响

本文通过900℃10h高温氧化实验测试添加不同合金元素(Si、V)的Fe-Al-Cr系高铝钢的抗高温氧化性。经测试,Fe-Al-Cr-Si的抗高温氧化性优于Fe-Al-Cr与Fe-Al-Cr-V合金。实验发现Fe-Al-Cr合金在高温环境下经历氧化物生成-脱落-基体氧化的动态过程,其抗高温氧化性主要取决于Fe/Al2O3界面的结合强度,而不是与铝含量呈正相关。通过密度泛函理论计算合金元素对金属/氧化物界面结合能的影响,解释了Si、V对Fe-Al-Cr系合金耐高温氧化性影响的机理:Fe/Al2O3界面结合力来自Fe-O的共价作用,Si使界面结合能从-7.16eV降低至-7.41eV,使Al2O3与基体结合更加紧密,改善了合金的高温抗氧化性;V提高界面结合能至-6.06eV,使界面容易失效,导致Al2O3的脱落,破坏了合金抗高温氧化性。     

SiMg、Al单独及复合处理对铁液中夹杂物的影响

在高温钼丝炉内向铁液中加入SiMg合金、Al及复合添加这两种脱氧剂进行脱氧,并改变其添加顺序,分析过程样中溶解氧、全氧、残镁量及夹杂物随时间的变化.结果表明:1873K时,铁液中复合添加0.02%(质量分数)的SiMg和0.03%(质量分数)的Al脱氧,其脱氧程度与只用0.05%的SiMg脱氧相当,而镁的收得率得到提高.SiMg/Al处理的试样中夹杂物数量随时间的变化与只用SiMg处理时一致,而Al/SiMg处理的试样中夹杂物数量随时间的变化与只用Al处理时一致.     

电弧喷涂药芯丝材涂层的组织和高温冲蚀性能

采用电弧喷涂自制的FeB和CrB两种药芯丝材在20#钢基体表面制备了FeB涂层和CrB涂层,分析了两种涂层的显微组织、相结构、硬度和孔隙率,并采用高温冲蚀磨损试验考察了其耐高温冲蚀磨损性能.结果表明:FeB涂层主要物相是α-Fe,FeB和FeB2,CrB涂层中主要存在α-Fe,CrB和Cr2O3相,两者的微观组织结构都是由弥散分布在铁基金属中间的硬质相粒子和少数孔洞组成,涂层与基体之间结合良好.FeB涂层的孔隙率小于CrB涂层,但硬度低于CrB涂层.FeB涂层和CrB涂层在650 ℃下具有良好的抗高温冲蚀磨损性能,都能够对20#钢基体起到较好的防护作用,但CrB涂层抗高温冲蚀磨损性能比FeB涂层更好.     

Cr含量对Fe3Al合金电子结构及力学性能影响的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Cr含量对DO3-Fe3 Al合金电子结构及力学性能的影响.通过计算掺杂前后体系的形成热和结合能明确Cr在超晶胞模型中的占位;通过计算各体系的弹性模量、布居、态密度及差分电荷密度揭示了Cr对Fe3 Al合金力学性能影响的微观机制.结果表明:含量为3.125 at.％时,Cr优先...