铸铁中各形态石墨间的相互转变

采用定向凝固方法,并借助金相显微镜和扫描电镜等手段,研究了铈含量的变化对铸铁中各形态石墨间相互转变的影响。发现:在控制界面推进速度不变的条件下,随铈含量的增加,可从片状石墨依次向过冷石墨、蠕墨、枝晶间石墨、球缺状石墨连续转变,这种转变是逐渐进行的。与文献[1]的结论相结合,可以得出:球墨、蠕墨、片墨之间的转变是可逆的。此外,还发现在铈含量高的情况下,石墨与奥氏体仍可进行密合共晶生长。     

铸铁石墨形态的转变及生长动力学

用LMC定向凝固技术研究铸铁石墨形态的控制,探讨了凝固速度、变质、衰退对石墨形态的影响。在一定条件下获得了反映过共晶铸铁凝固速度和变质剂加入量与石墨形态关系的定量数据。对石墨形态连续衰变过程的观察研究,发现了蠕虫状石墨向过冷石墨转变的分界线。这表明石墨生长机制在分界线处发生了突变,在理论分析和实验探索的基础上,本文提出石墨生长模型,认为在一定条件下,石墨形态可以相互转变。在经历球状石墨(?)蠕虫状石墨(?)过冷石墨(?)A 型片状石墨的变迁中,石墨生长机制发生了渐变(?)突变(?)再渐变的过程。其中球状石墨(?)蠕虫状石墨的转变是渐变,蠕虫状石墨(?)过冷石墨的转变是突变,过冷石墨(?)A 型片状石墨的转变是再一次渐变。     

稀土铸铁定向凝固过程石墨形态的转化

本文用金相显微镜和扫描电镜对定向凝固试样中各种石墨形态的转化进行了观察分析。结果表明:随着残留稀土元素含量的下降,石墨形态会出现球墨→蠕墨→片墨的序列转化,并且,这些转变都是一个连续的过程,无需重新形核。电子探针分析结果表明:在蠕虫状石墨的生长前沿有稀土元素Ce的富集。此外,还对冷却速度和稀土元素含量对石墨形态的交互作用进行了分析。结果表明:在不出现白口的条件下,提高冷却速度(即凝固速度)与增加稀土元素含量有相似的效果。     

稀土球墨铸铁中各种石墨形态形成的条件及机理

本文在大量实验的基础上,分析用铈、镧处理工业铁水得到的各种石墨形态,初步查明了铈、镧对石墨的球化能力和孕育硅对石墨的球化作用。实验指出:工业铁水中加入球化元素是形成球状石墨的必要条件,而充分条件是加入球化剂和孕育剂,孕育硅有促进石墨球化的能力。 文中提出:石墨微晶(0001)面螺旋生长和(1012)或(1013)面事晶分枝是球状石墨的生长模式。初生球状石墨的变异是孪晶分枝发展的结果,共晶结晶时,球状石墨的变异与石墨结晶的前沿条件有关。     

界面推进速度及微量元素对界面形貌及石墨形态的影响

用定向凝固液淬法制备了具有各种石墨形态的铸铁试样,借助于金相显微镜、SEM等对其进行了观察分析,发现界面推进速度对固液界面形貌及石墨形态均有影响,并考察了在界面推进速度相同的情况下,微量元素铈、硫对石墨形态的影响.     

大断面球铁石墨变态影响因素的研究

本试验采用热分析法模拟大断面球铁的凝固过程。对球化剂用量,碳硅含量、硅铁孕育量等影响石墨形态的几个主要因素进行了正交试验。结果表明,球化剂用量和碳含量是影响石墨形态的最显著因素。进一步的验证试验使相当于φ200mm 砂型铸件凝固速度的模拟试样,获得了良好的球化效果。依据本试验所得数据,绘制出一球化剂用量与碳当量的组织图。组织图明确显示了球化与墨化因素的交互作用规律。依据组织图,可对大断面球铁中各种类型变态石墨的成因、以及解决措施获得清晰的认识。本试验还证明,铈组轻稀土合金对大断面球铁件也是有效的球化剂。     

界面推进速度及微量元素对界面形貌及石墨形态的影响

用定向凝固液淬法制备了具有各种石墨形态的铸铁试样，借助于金相显微镜、ＳＥＭ等对其进行了观察分析，发现界面推进速度对固液界面形貌及石墨形态均有影响，并考察了在界面推进速度相同的情况下，微量元素铈、硫对石墨形态的影响．     

蠕墨铸铁中各种石墨形貌分析及其形成原因的探讨

作者用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了经化学深腐蚀和热氧化腐蚀的试样,研究了经不同蠕化剂处理但蠕化率相近的蠕铁以及用同一种蠕化剂(RE-Mg·Ti)处理但蠕化率不同的铸铁中各类石墨的形貌。结果表明,各种石墨形貌之间有内在联系。随着蠕虫状石墨含量的减少,蠕虫状石墨逐渐由卷筒状转变为层迭形和螺旋形而球状石墨则逐渐由蟹形转变为开花形、花瓣形和圆整球形。作者还用扫描电镜和X射线能量色谱仪研完了蠕虫状石墨铸铁内Mg、Ce、Ca、Al、Ti、S、Si等元素的分布: 根据实验结果和近代结晶理论作者提出,石墨晶体的各向异性和石墨——铁水界面的不稳定性是探讨各种石墨生长机理必须考虑的问题。     

不同浓度硫酸铈对金盏菊生长的影响

本文采用不同浓度的硫酸铈（0、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L）处理盆栽金盏菊,研究不同浓度硫酸铈对金盏菊生长的影响。试验表明：不同浓度的硫酸铈对金盏菊部分形态指标影响不同,对金盏菊叶绿素含量、过氧化物酶活性、脯氨酸含量和丙二醛含量等生理指标均有不同程度的影响。其中浓度为200mg/L硫酸铈最有利于金盏菊的生长。     

高碳钢中的铈碳化物

通过电解分离，Ｘ射线衍射等实验，探讨了铈在高碳钢中形成铈碳化物应满足的成分条件。结果表明：只有当铈含量和碳含量均较高时，才能够形成铈碳化物。本实验中，Ｃｅ：０．２５％、Ｃ：１．２２％的试样即出现Ｃｅ２Ｃ３。     

Sintering behavior and thermal conductivity of nickel-coated graphite flake/copper composites fabricated by spark plasma sintering

Nickel-coated graphite flakes/copper (GN/Cu) composites were fabricated by spark plasma sintering with the surface of graphite flakes (GFs) being modified by Ni-P electroless plating. The effects of the phase transition of the amorphous Ni-P plating and of Ni diffusion into the Cu matrix on the densification behavior, interfacial microstructure, and thermal conductivity (TC) of the GN/Cu composites were systematically investigated. The introduction of Ni-P electroless plating efficiently reduced the densification temperature of uncoated GF/Cu composites from 850 to 650℃ and slightly increased the TC of the X-Y basal plane of the GF/Cu composites with 20vol%-30vol% graphite flakes. However, when the graphite flake content was greater than 30vol%, the TC of the GF/Cu composites decreased with the introduction of Ni-P plating as a result of the combined effect of the improved heat-transfer interface with the transition layer, P generated at the interface, and the diffusion of Ni into the matrix. Given the effect of the Ni content on the TC of the Cu matrix and on the interface thermal resistance, a modified effective medium approximation model was used to predict the TC of the prepared GF/Cu composites.     

聚氨酯石墨抗静电防腐涂层在高硫原油中的耐蚀性研究

针对高硫油对原油储存设备腐蚀严重的实际,选用聚氨酯树脂为成膜物质,石墨为导电介质制备抗静电防腐涂层,采用失重法研究了石墨含量、硫浓度、温度对涂层耐蚀性的影响.结果表明:不含石墨及w(石墨)在25%时,涂层质量的增加主要是由聚氨酯活性基团与介质中的硫反应引起,w(石墨)在55%时涂层质量的增加主要是由渗透引起;不含石墨及w(石墨)为25%时涂层增重较大,w(石墨)为55%时涂层增重最大.硫含量增加使不含石墨的涂层质量增加,当w(石墨)在25%~45%时,涂层质量增加与硫含量无关.温度升高使不含石墨的涂层质量增加,当w(石墨)为25%~45%时,温度升高涂层质量变化较小.因此,聚氨酯石墨抗静电防腐涂层w(石墨)为35%~45%时,其耐蚀性最好.     

石蜡和石墨复合相变材料的导热性能研究

石蜡作为相变材料的不足之处在于石蜡的导热系数低.为了改善石蜡的导热系数,实验利用导热系数较大的石墨和具有较高储热能力的石蜡制备出复合相变储能材料,分析了储热、放热过程中,石墨对石蜡传热特性及相变的影响.结果表明:石墨的掺入增加了复合材料的导热速率,减小了传热的波动性;复合材料的相变时间明显提前,固液相界面的移动加快,相变时间范围明显缩短,而相变温度区间基本不变.     

热压烧结C-SiC-B4C复合材料组织与性能(Ⅱ):氧化行为

以C鳞片,SiC,B4C和TiO2为原料,在2000℃热压合成C-SiC-B4C-TiB2复合材料.研究复合材料在600~1400℃静态空气中的恒温氧化行为,利用TG/DTA研究复合材料氧化机理,利用XRD,SEM研究复合材料恒温氧化后表面相组成和氧化层剖面的显微结构.结果表明不同C鳞片含量的复合材料的氧化动力学曲线均为抛物线,氧化层可分成氧化膜和过渡层,C鳞片质量分数为20%的复合材料在1400℃时有很好的抗氧化自还原能力,表面生成致密的氧化膜,氧化膜的成分为未形成玻璃态的TiO2或SiO2.TiO2固溶体,组织形貌为枝条状.     

Microstructure evolution in grey cast iron during directional solidification

The solidification characteristics and microstructure evolution in grey cast iron were investigated through Jmat-Pro simulations and quenching performed during directional solidification. The phase transition sequence of grey cast iron was determined as L → L + γ → L +γ + G → γ + G → P (α + Fe₃C) + α + G. The graphite can be formed in three ways:directly nucleated from liquid through the eutectic reaction (L → γ + G), independently precipitated from the oversaturated γ phase (γ → γ + G), and produced via the eutectoid transformation (γ → G + α). The area fraction and length of graphite as well as the primary dendrite spacing decrease with increasing cooling rate. Type-A graphite is formed at a low cooling rate, whereas a high cooling rate results in the precipitation of type-D graphite. After analyzing the graphite precipitation in the as-cast and transition regions separately solidified with and without inoculation, we concluded that, induced by the inoculant addition, the location of graphite precipitation changes from mainly the γ interdendritic region to the entire γ matrix. It suggests that inoculation mainly acts on graphite precipitation in the γ matrix, not in the liquid or at the solid-liquid front.     

惰性原子吸附单层的固液相变

本文以Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势描述惰性原子间的相互作用，将融化的统计几何理论应用到物理吸附在石墨表面的惰性原子单层的固液相变。由相变方程进行严格数值计算所得熔化曲线与计算机模拟实验结果相当接近，所得三相点约化温度为Ｔｔ＝０．４３８，与吸附在石墨表面的惰性原子层实验测量结果和计算机模拟实验的结果也都有相当好的符合。     

约束条件下石蜡-膨胀石墨复合相变材料热膨胀实验

采用水浴加热石蜡—膨胀石墨复合相变材料热膨胀压力试验装置,测试了约束条件下纯石蜡以及膨胀石墨质量分数分别为5％和10％的石蜡—膨胀石墨复合相变材料的膨胀压力.实验表明膨胀石墨的加入明显改善了石蜡—膨胀石墨复合相变材料的导热性能,使复合相变材料中石蜡的相变提前发生.膨胀石墨质量分数为5％和10％时,相变时间范围较纯石蜡相变时间分别缩短了30％和40％.膨胀石墨质量分数为5％时,石蜡—膨胀石墨复合相变材料产生的最大膨胀压力比纯石蜡相变产生的最大膨胀压力提高了25％,最大膨胀压力可达87.3 MPa.将石蜡—膨胀石墨复合相变材料用作驱动材料是切实可行的.     

球墨铸铁磨损转型特性的研究

本文研究了球墨铸铁的磨损转型特性,考察了载荷、速度、显微组织和合金元素钒、钛对球墨铸铁轻微磨损与严重磨损之间转变的影响,并对其作用机理进行了探讨。