基于加热炉多场耦合传热的板坯加热均匀性

针对某钢厂步进式加热炉建立了炉内燃烧、烟气流动、烟气和钢坯传热的全耦合三维模型,采用动网格方法模拟钢坯运动.重点分析了炉内烟气与钢坯耦合传热、钢坯温度均匀性及不同垫块结构(一字型垫块、千岛式垫块、错位梁)时钢坯温度的分布规律.研究结果表明:所提加热炉数学模型能够准确描述炉内燃烧、湍流和传热过程;垫块结构对钢坯温度分布具有决定性影响,千岛式垫块、错位梁分别能减少40%和50%的黑印温差.该数学模型解决了步进梁、钢坯、垫块和水管立柱等复杂结构的钢坯运动问题和加热炉与钢坯的共轭传热问题.     

晶粒细化对Cu-20Co-20Cr合金高温化学稳定性影响

研究了机械合金化(MA)制备的Cu-20Co-20Cr合金在800℃,0.1 MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明合金由两相组成,合金基体为富Cu的α相,富Cr的β相则以网状形式分散在α相中。合金的氧化动力学曲线不规则且偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而升高。合金表面形成的氧化膜为最多层结构,外层是一连续的CuO层,相邻的内层是以Co2O3,Cu2O为主及岛状黑色尖晶氧化物Cu2Cr2O4和Co2Cr2O6组成的混合氧化区,且越靠近合金内部氧化物的Cr含量越高,但最终未能形成连续的Cr2O3外氧化膜。MACu-20Co-20Cr合金的氧化速率明显高于PMCu-20Co-20Cr合金。可见,晶粒尺寸降低后Cu-20Co-20Cr合金组元间的扩散速度大大加快了,但其表面未能发生活泼组元Cr的选择性外氧化。     

P对Cu-Co合金组织与性能的影响

采用真空高频感应熔炼技术制备出Cu-0.24Co-0.03P、Cu-0.24Co-0.09P和Cu-0.24Co-0.13P 3种Cu-Co-P合金，并对其进行了固溶、冷变形和时效处理。通过金相显微镜观察研究了Cu-Co-P合金不同工艺条件下的组织变化，利用涡流导电仪、万能试验机和维氏硬度计测量3种合金的导电率、抗拉强度和硬度。结果表明：在500 ℃时效处理1 h条件下，Cu-0.24Co-0.03P合金、Cu-0.24Co-0.09P合金和Cu-0.24Co-0.13P合金的导电率分别为61.0、72.0 、69.0 %IACS，维氏硬度分别为144.0、151.0、150.0，抗拉强度分别为408、444、420 MPa，抗软化温度分别为470，542、505 ℃。Cu-Co-P合金具有典型的韧性断裂特征，当P质量分数为0.09%时，合金的抗拉强度达到444 MPa，伸长率达到18 %，韧窝较多，深度明显，材料的拉伸性能更加优异。     

几种钴基合金在Na2SO4—K2SO4混合盐中高温腐蚀行为

本文对Co-30Cr、Co-30Cr-4Al、Co-25Cr-10Ni-4Al-5Ta-0.5Y3种合金在900℃与Na_2SO_4-K_2SO_4混合盐接触条件下的腐蚀进行了研究。结果表明,内硫化-内氧化是主要的破坏形式。Co-30Cr合金腐蚀程度最严重,富铬的内硫化物深入合金基体很深的部位。Co-30Cr-4Al合金中观察到一层细小的富铝内氧化物,通过35S放射性同位素示踪技术探测到了硫对合金基体的侵入。Co-25Cr-10Ni-4Al-5Ta-0.5Y合金中观察到少量富铝的内氧化物,且同时出现钽的富集。     

钴对Fe-Cr-Ni-Co基Refractoloy26合金力学性能的影响及节钴可能性研究

本文研究了钴对Fe-Cr-Ni-Co基Refractoloy26合金力学性能的影响。以镍取代原合金中的钴配制了分别含有0、7、14和20Co％wt四种不同成份的合金。实验测定了合金的室温和高温拉伸性能,测定了不同含钴量合金的杨氏摸量和切变摸量随温度变化的关系,研究了合金在565℃和不同外加应力条件下的蠕变行为。实验结果证明:降低合金含钴量对合金的瞬时拉伸性能没有显著影响,但显著影响合金的蠕变速率和蠕变断裂寿命。研究证明,合金的蠕变性能和合金基体的堆垛层错能密切相关,εs∞γs~2。文中对在Refractoloy26合金中的节钴可能性问题也作了讨论。     

包钴γ-Fe2O3磁粉矫顽力的研究

包钴型γ-Fe2O3磁粉分为包钴(Co-γ-Fe2O3)和包钴包亚铁(GoFe-γ-Fe2O3)两种,γ-Fe2O3磁粉在90℃恒温下,用含钴碱性溶液进行处理,得到Co-γ-Fe2O3,用含钴含亚铁碱性溶液进行处理,得到CoFe-γ-Fe2O3,经处理后的Co-γ-Fe2O3,其矫顽力随钴含量的增加而增大,增大到一定程度后趋于稳定,而CoFe-γ-Fe2O3,其矫顽力随钴含量的增加而显的增大,中对这两种磁粉矫顽力增大的原因、机理及特性进行初步探讨。     

热－力循环对热处理硬质合金钴相结构的影响

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００动态应力应变／热模拟试验机对ＷＣ－２０％Ｃｏ（质量分数）热处理硬质合金进行热－力循环实验，借助ＸＲＤ技术分析计算了合金中钴粘结相的相组成，并在ＳＥＭ下观察了合金的微观组织，结果表明：合金经热－力循环后，钴相中面心β－Ｃｏ含量降低，密排六方ａ－Ｃｏ含量相应升高；热处理合金钴相中面心钻相对体积百分含量下降的程度低于常规烧结合金。热处理硬质合金制品使用寿命的提高与合金中钴相相结构动态变化程度有关。     

镉离子对硫酸锌溶液除钴的影响及机理探索

采用电子探针分析硫酸锌溶液净化渣,试图证实从硫酸锌溶液中除钴的机理。实验结果表明,Cd2 对除钴是很有益的,所以,在除钴之前把Cd2 完全除去是不完全正确的,应该把Cd2 作为除钴的一种添加剂。镉可以起到阻止碱式硫酸锌或氢氧化锌吸附在锌粉表面的作用。欲加速钴的置换和提高置换效率,必须形成锌-钴合金或锌-镉合金。锌-钴合金和锌-镉合金的共同形成比单独锌-钴合金的效果要好。锌-铜合金的形成,可能对提高除钴置换效率没有帮助。     

CoHx的电子结构和磁性

采用原子团模型和离散变分方法，计算了ＣｏＨｘ的电子结构和自旋磁矩，确定了钴原子和氢之间的电荷转移以及局域磁矩。结果表明掺氢的钴合金中钴原子有部分电荷转移到氢原子上，并且钴原子和磁矩随着掺氢量的增加而随之减小。     

超细Co-γ-Fe_2O_3磁粉的研制

应用TEM、XPS、XRD等分析技术,研究了包钴过程中各种因素对钴改性γ-Fe_2O_3磁粉的微观结构以及磁性能的影响。结果表明,钴铁氧体的形成是Co-γ-Fe_2O_3磁粉磁性能提高的主要原因。包少量钴(钴含量<1%),可使原磁粉的矫顽力提高约6.37kA/m。     

滚动轴承的冲压轴承座研究

运用测试、分析、计算、模拟实验等方法论证用冲压轴承座替代铸造轴承座的条件，分析冲压轴承座对轴承工作游隙、配合性能、轴承寿命的影响，得到不同工况下冲压轴承座的实用参数。     

对45号钢冷轧薄钢板脱碳层超标的改进措施

简述了优质碳素结构钢的脱碳机理,以及影响钢脱碳的主要因素——加热温度、加热时间、炉内气氛,分析了实际生产中造成脱碳的原因,提出在现有的条件下,解决45号钢脱碳问题最经济、简单、实用的方法是在退火炉内适当增设木炭或木块,以调节和控制炉内气氛。     

Microstructural characteristics and electrical resistivity of rapidly solidified Co-Sn alloys

The rapid solidification behavior of Co-Sn alloys was investigated by melt spinning method.The growth morphology of αCo phase in Co-20% Sn hypoeutectic alloy changes senistively with cooling rate.A layer of columnar αCo dendrite forms near the roller side at low colling rates.This region becomes small and disappears as the cooling rate increases and a kind of very fine homogeneous microstructure characterized by the distribution of equiaxed αCo dendrites in γCo3Sn matrix is subsequently produced.For Co-34.2% Sn eutectic alloy,anomalous eutectic forms within the whole range of cooling rates.The increase of cooling rate has two obvious effects on both alloys:one is the microstructure refinement,and the other is that it produces more crystal defects to intensify the seattering of free electrons,leading to a remarkable increase of electrical resistivity,Under the condition that the grain boundary reflection coefficient γ approaches 1,the resistivity of rapidly solidified Co-Sn alloys can be predicted theoretically.     

激光熔覆Mo2C-Co基合金的工艺参数对其组织的影响

利用10kW的CO2激光器在409L铁素体不锈钢表面激光熔覆w(Mo2C)=20%的Mo2C/Co基涂层,运用SEM、EDS、XRD及显微硬度仪观察和分析激光功率和扫描速度对熔覆层成型性、尺寸、组织及性能的影响.结果表明:激光熔覆合理的工艺参数为:P=3.6kW,v=8mm/s;钴基熔覆层组织由平面晶、柱状晶、树枝晶构成,熔覆层中物相主要为Mo2C颗粒、亚共晶γ-Co和共晶碳化物Cr23C6、Cr7C3;由于Mo2C颗粒加入,凝固组织的晶粒尺寸减小、晶粒细化,涂层的显微硬度从870HV提高至1 400HV.     

Spontaneous infiltration and wetting behaviors of a Zr-based alloy melt on a porous SiC substrate

The spontaneous infiltration and wetting behaviors of a Zr-based alloy melt on porous a SiC ceramic plate were studied using the sessile drop method by continuous heating and holding for 1800 s at different temperatures in a high-vacuum furnace. The results showed that the Zr-based alloy melt could partly infiltrate the porous SiC substrate without pressure due to the effect of capillary pressure. Wettability and infiltration rates increased with increasing temperature, and interfacial reaction products (ZrC_0.7 and TiC) were detected in the Zr-based alloy/SiC ceramic system, likely because of the reaction of the active elements Zr and Ti with elemental C. Furthermore, the redundant element Si diffused into the alloy melt.     

等温热处理对挤压态镁锂合金组织、硬度及延伸率的影响

采用氩气氛下感应熔炼和正向挤压变形制备了Mg-7.5Li-3.5Al-1Zn-1Ce-0.5Sn镁锂合金板材,然后在真空热处理炉中对挤压态合金进行等温退火,并采用金相观察和布氏硬度测试研究了等温热处理对合金板材显微组织和布氏硬度的影响.通过金相显微镜观察表明,等温处理温度对合金显微组织的影响较大,在较低温度下,只发生两相的形态和体积分数的变化,合金几乎不发生或需要较长时间才发生静态再结晶.在较高温度下,合金快速发生再结晶,合金晶粒细化,但随着保温时间的延长,晶粒有所长大.不同的组织形态对应的硬度不同,α相呈球化时的硬度值最高.     

负载型Co—B／SiO2非晶态合金用于乙腈加氢的研究

报道了以Ｃｏ－Ｂ／ＳｉＯ２非晶态合金为催化剂用于乙腈加氢生成乙胺的研究,考察了此催化剂的催化活性和选择性,与ＲａｎｅｙＮｉ以及其他类型的催化剂比较表现出良好的催化活性和选择性,并通过对该催化剂的一系列表征,阐明了类金属Ｂ的修饰有利于乙腈加氢反应的特性以及引入载体可以大大提高催化剂活性中心位均匀分布。     

带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置设计

应用同步辐射X射线成像技术,实现了电场作用下金属合金凝固过程的枝晶生长行为原位观察.自行设计并制作了一套带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置,该装置包括成像样品、电磁扰动装置、加热炉等,能够实现样品加热、微移、电磁扰动等功能.该装置用于北京和上海同步辐射光源的成像实验中,成功获得系列枝晶生长行为及形貌演变图像,原位观察到不同电压、电流、频率的脉冲电场对枝晶形态的动态影响.     

中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟

针对黑体定向辐射技术节能的机理问题，以实验室规模具有中间辐射体的室状加热炉为研究对象，建立了具有中间辐射体的物理模型，以CFD商业计算软件Fluent建立平台计算黑体定向辐射条件下的气体流动、传热、燃烧的三维耦合数学模型，并根据实验结果对数学模型进行验证.研究结果表明:中间辐射体的加入改变了炉体燃烧室内的流动情况及炉墙对钢坯固体辐射的比表面积，分别从气体辐射及固体辐射角度增强了钢坯表面辐射换热强度，燃烧温度降低20K左右，钢坯加热速度提升16.7%，钢坯表面最高温度提升40K.加热效率的提升带来了更好的节能效果.