合金钢中镁铝尖晶石夹杂物生成与转化热力学

通过FactSage 6.0热力学软件计算,研究了合金钢中镁铝尖晶石(MgO.Al2O3)形成和向低熔点复合夹杂物转化的热力学条件,以及钙处理对钢液成分和夹杂物成分的影响.研究结果表明:钢中生成镁铝尖晶石夹杂物需要镁的含量较低;当钢液中溶解钙的质量分数为1×10-6时,镁铝尖晶石会转化变成液态的复合夹杂物;随着钙加入量的增加,液态复合夹杂物中Al2O3和MgO的含量继续降低,CaO的含量继续增加,SiO2的含量较低,基本保持不变;随着钙加入量的增加,钢液中的氧含量会降低,镁含量增加.     

409不锈钢结晶器结壳

计算结果表明,生成A12O3氧化物需[％Al] ＞0.001,它提供了TiN的依附条件；钢液中[％Ti].[％N]＞8×10-5可直接生成TiN；生成较多的CaO.TiO2型夹杂物所需的[％Ca]＞2.0×10-8.通过提高钢水纯净度、适当增大铸坯拉速、采用合适的性能的保护渣等措施可以有效地避免结晶器液面结壳.     

304奥氏体不锈钢夹杂物的冶金行为

根据热力学计算,结合生产过程实际,研究了Si脱氧条件下304奥氏体不锈钢在LF精炼、连铸过程夹杂物的变化规律.结果表明,钢水中主要形成CaO-Al2O3-SiO2类复合夹杂物,钢水中Al含量随Si含量的降低逐渐减小.当精炼渣碱度R=1.5时,随精炼、连铸过程的进行,复合夹杂物中Al2O3含量逐渐减少,CaO,SiO2含量逐渐增加.终点铸坯夹杂物成分为30%～35%CaO,20%～27%Al2O3,25%～30%SiO2,其他成分含量较少.终点铸坯夹杂物略显碱性,变形能力稍弱.     

低温合成镁铝尖晶石的研究

采用铝厂污泥和碱式碳酸镁为主原料合成镁铝尖晶石,探讨了低温阶段(从800~1500℃)镁铝尖晶石的形成过程,采用XRD和SEM表征不同温度样品的晶相及微观形貌.结果表明:800℃时即可观察到镁铝尖晶石的特征峰,但谱峰不完整,强度不高,且明显宽化,表明晶体尚处于成核期,含量较少;至1400℃镁铝尖晶石谱峰已完整尖锐,继续升高温度,衍射峰强度增加,表明晶相含量增加.SEM观察结果与XRD分析一致,1500℃镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,外形呈典型的八面体形貌,晶粒排列致密.     

连铸1Cr18Ni9Ti不锈钢大型夹杂物的研究

报导了1Cr18Ni9Ti不锈钢的连铸工艺制度及铸坯中大型夹杂物的形貌、来源及分布，以及对轧材质量的影响。通过显微观察，发现铸坯中的大型夹杂物多为TiN加球形卷渣，X-射线结构分析、电子探针微区测试证实了球形卷渣主要来自保护渣，经理论计算证实：保护渣中的SiO2不能将TiN转化成TiO2。提出了降低连铸坯中大型夹杂物的措施。     

镁铝尖晶石的铝铬渣与用后镁碳砖低温合成

用铝铬渣和转炉用后镁碳砖细粉为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料.用X射线衍射、扫描电镜及X'Pert plus软件对材料中主晶相进行表征.结果表明:当烧成温度为1 400℃,镁碳砖与铝铬渣摩尔比为5∶1时,生成的镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面体形貌.镁铝尖晶石质量百分数达到92％.     

镁铝尖晶石原料的性能及生产

镁铝尖品名作为一种无铬材料近年来发展迅速．倾倒法电填能生产出质量好的尖晶石原料．尖晶石的化学组成对制品的抗渣侵蚀性和抗法渗透性有较大影响．根据使用条件正确选用不同化学组成的尖晶石原料大有必要．     

电熔合成镁铝尖晶石及其应用研究

作者利用浮选菱镁矿和工业氧化铝电熔合成了镁铝尖晶石;利用电熔尖晶石和高纯镁砂制成了高耐火性能的方镁石-尖晶石砖,利用电熔尖晶石、电熔镁砂和鳞片石墨制成了抗氧化性明显优于镁炭砖的尖晶石炭砖。     

利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的研究

作者完成了利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的工艺条件的实验室研究和工业试制。结果表明,采用天然原料(高铝矾土和菱镁矿)煅烧合成的镁铝尖晶石料和制砖镁砂,控制合理的工艺参数,可以制得抗热震性优良、高温性能良好的方镁石-尖晶石砖。文章中提出的合成镁铝尖晶石的配料公式简单、实用,适用于不同品位原料合成镁铝尖晶石的配料计算。     

烧结法合成镁铝尖晶石熟料工艺条件的研究

作者对用二步煅烧法准备致密镁铝尖晶石熟料的工艺条件进行了研究。结果表明,控制合理的工艺参数,可制得体积密度大于3.3克/cm~3,显气孔率小于5%的镁铝尖晶石熟料。     

材料组成对镁铝尖晶石化行为的影响

以菱镁石、轻烧氧化镁和工业氧化铝细粉为原料,采用半干压法成型,在不同温度下煅烧处理,研究材料组成对镁铝尖晶石化行为的影响。结果表明,富铝尖晶石的尖晶石化反应滞后于富镁尖晶石,两类尖晶石化反应完成温度相差约100℃;富铝尖晶石的尖晶石化反应分两步进行,即在形成理论尖晶石的基础上再固溶氧化铝,最终形成富铝尖晶石;富铝尖晶石烧结程度较富镁尖晶石的低,形成较小的晶粒和气孔。     

镁铝尖晶石本征色心的计算机模拟

利用计算机模拟技术和经验参数化方法,通过对镁铝尖晶石(MgAl2O4)晶体结构、晶格形成能及本征缺陷形成能的计算,论证了镁空位VMg^2-、氧空位Vo^2 和少量的AlMg^ 是MgAl2O4中的本征点缺陷．并指出其会以[VMg^2--Vo^2 ]空位对和[VMg^2--2lMg^ ]的形式实现电荷补偿．     

无取向硅钢中镁铝尖晶石的变性机理

对无取向硅钢钙处理过程中镁铝尖晶石夹杂的变性机理进行了研究,重点考察了钙处理前期和中期MgO-Al2 O3的变性过程.钙处理前,钢中除了发现单纯的MgO- Al2 O3外,还发现少量被AlN包裹的MgO- Al2 O3.钙处理1.5 min后,在MgO-Al2 O3表面有中间产物CaS或CaO形成;钙处理4.5 min后,生成由内到外依次为MgO-Al2 O3、CaO-MgO-Al2 O3和CaO-Al2 O3的夹杂物;钙处理10 min后,未反应的MgO-Al2 O3消失,CaO-MgO-Al2 O3和CaO-Al2 O3的成分趋于均匀.通过热力学计算得到了Al2 O3/MgO-Al2 O3/MgO和MgO-Al2 O3/xCaO·yAl2 O3的稳定相图,发现在含铝越高的钢中,镁铝尖晶石变性越困难.结合夹杂物的扫描电镜观察、能谱分析和面扫描图分析结果,提出了夹杂物的变性路径：MgO或Al2 O3→MgO- Al2 O3→CaO-MgO-Al2 O3→CaO-Al2 O3;在产物的中间层CaO-MgO-Al2 O3中,Al2 O3含量除了一般情况下的逐渐降低外,偶尔还存在突然升高的情况.     

利用镁铝尖晶石改善镁质滑板材料性能研究

本文着重探讨了煅烧镁铝尖晶石的品位、富含氧化镁数量、煅烧温度及其加入量对镁质滑板材料性能的影响,比较了镁铝尖晶石的加入形式与材料性能的关系。研究表明:在一定条件下,以煅烧镁铝尖晶石作为镁质滑板材料,达到了提高其抗热震性的目的;当采用中颗粒镁铝尖晶石代替煅烧镁铝尖晶石时,材料性能可与日本同类产品相比较。     

BOF-LF-CSP工艺低碳铝镇静钢精炼过程的夹杂物变化

对BOF-LF-CSP工艺生产低碳铝镇静钢精炼过程连续密集取样,运用ASPEX扫描电镜统计分析了夹杂物成分、尺寸分布和数量变化.发现喂铝线后夹杂物数密度和面积分数都急剧增加.精炼20 min至钙处理前软吹期间,夹杂物数密度变化不大,但夹杂物面积分数却明显下降.精炼结束时主要为含有少量CaO的MgO-Al2O3尖晶石类夹杂.钙处理后,夹杂物数密度和面积分数都有增加,主要为钙铝酸盐和由于喂入过量钙生成的CaS夹杂.     

镁铝尖晶石浓悬浮体的制备

制备出固相含量为５５ｖｏｌ％,粘度为６０ｍＰａ．ｓ的镁铝尖晶石悬浮体。镁铝尖晶石的等电点约为ｐＨ６。其悬浮体的反常特性源于本身是一种复合氧化物,在ｐＨ〉６一侧面悬浮体粘度一直径大,是由于Ｍｇ＾２＋离子的屏蔽,在颗粒表面没能形成扩散双电层。     

含锡铁素体不锈钢夹杂物的冶金行为

基于新型含锡铁素体不锈钢，采用冶金反应平衡对其冶炼过程进行实验室条件下的研究分析了锡在不锈钢冶炼过程的收得率及锡的添加对不锈钢基体的微观结构的影响规律，分析脱氧夹杂物的形貌和成分演变结果表明，尽管锡的熔点极低，其收得率较高;锡在硫化锰周围富集现象比较明显，夹杂物周围被锡包裹，电镜下呈白色，氧化物夹杂周围未见锡的富集;从金相分析结果发现，当锡质量分数不小于03%时，晶界析出物中锡的质量分数高于基体，即存在锡在晶界的偏析现象.     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

镁铝尖晶石高压相变的理论计算

运用密度泛函(DFT)平面波赝势方法(PWP),计算了镁铝尖晶石三种物相的状态方程和热力学生成焓以及在0～50GPa高压范围内的力学性质.研究结果表明:利用状态方程得到的镁铝尖晶石转变为CF相和CT相的相变压强分别为26.79GPa和30.19GPa,与实验值误差分别为+0.79GPa和-11.81GPa;而利用热力学生成焓,在GGA近似下得到的CF相的相变压强为24.52GPa;LDA近似下CT相的相变压强为39.85GPa,与实验值误差为-1.48GPa和-2.15GPa.在对高压下镁铝尖晶石三种相结构的力学稳定性的分析发现,尖晶石相在压力超过30GPa时力学结构变得不稳定,而两个高压相在...