Cu-0.4Zr-0.15Ce合金热压缩力学行为及热加工图

Cu-0.4Zr-0.15Ce合金在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温等温压缩试验以探讨其在高温热压缩过程中的变形行为,变形温度和应变速率分别为550~900℃和0.001~10 s-1。结果表明:合金的流变应力随变形温度的升高而减小、随应变速率的提高而增大,在热压缩过程中发生了动态回复和再结晶。根据动态材料模型绘制该合金的热加工图并加以分析,结合微观组织演变规律,可确定该合金热变形过程的最佳工艺参数为:变形温度800~900℃,应变速率范围0.001~0.1 s-1。     

含稀土高镁铝合金热变形行为研究

将不同Ce含量的Al-8Mg-0.5Mn合金在Gleeble 3500热力模拟机上以50%变形量进行单道次压缩,变形温度为350,400,450℃,变形速率为0.1,1.0,5.0 s~(-1)。通过应力-应变曲线分析,得到不含Ce及含0.01%Ce,1.5%Ce的Al-8Mg-0.5Mn合金热变形本构方程。Al-8Mg-0.5Mn合金不含Ce时,热变形激活能为168.4 kJ·mol~(-1);含0.01%Ce时,激活能为154.2 kJ·mol~(-1);含1.5%Ce时,激活能为191.6 kJ·mol~(-1)。表明含0.01%Ce可以降低高镁铝合金的热激活能,使合金的热塑性增加,变形抗力降低;Ce含量较高,如达到1.5%时,合金的热激活能将增加,变形抗力增大。     

高锆含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热变形行为研究

利用Gleeble-1500D热模拟机,在温度为550,650,750,850,900℃,应变速率为0.001,0.01,0.1,1,10 s~(-1)的条件下,对Cu-1%Zr-0.15%Ce合金的高温变形过程中的流变应力进行研究,分析了动态再结晶的演变机制。结果表明:变形温度和应变速率对合金的流变应力有显著的影响,在550~750℃之间具有典型的动态回复特征,850~900℃具有动态再结晶热变形特征。通过流变应力、应变速率和变形温度之间的关系,建立高温热变形流变应力本构方程,得到合金的热激活能为430.51 k J·mol~(-1),与纯铜热压缩变形过程相比,高Zr含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热激活能提高了105%。     

Cu-0.8Mg-0.15Ce合金热变形行为与机制研究

通过Gleeble-1500D热模拟试验机,进行了Cu-0.8Mg-0.15Ce合金的等温压缩试验,变形温度范围为500～850℃,变形速率范围为0.001～10 s~(-1)。研究了不同条件下流变应力的变化规律、合金的热加工图以及合金变形机制,分析了变形温度、变形速率和流变应力之间的关系。结果表明:合金在热变形过程中,其真应力-真应变曲线表现出明显的加工硬化、动态回复和再结晶特点,随着变形温度的升高和变形速率的降低,其流变应力和峰值应力不断降低;可用双曲正弦本构关系来描述热变形过程中的流变应力,计算出合金热变形过程中的激活能为Q=281.47 kJ·mol~(-1),在此基础上构建了该合金的本构方程;合金在热变形过程中的最优加工参数为:变形温度800～850℃,变形速率0.001～0.1 s~(-1)。     

稀土重轨钢的静态再结晶研究

通过Gleeble-1500D型热模拟机对REⅡ稀土重轨钢进行应变速率为5 s-1、变形量均为25%的双道次热压缩模拟试验,分别测定820,850,880,1000℃下的真应力-真应变曲线,采用后插法计算奥氏体等温变形后道次间隙时间1～1200 s内的软化率,研究REⅡ稀土重轨钢的静态再结晶规律。结果显示:当变形温度为>1000℃时,REⅡ重轨钢完成静态再结晶弛豫时间<90 s;当变形温度<820℃时,静态再结晶很难进行,即使弛豫时间延长至1000 s,再结晶百分数也只有38.8%;当变形温度为850和880℃时,再结晶过程会出现析出现象,对抑制静态再结晶的进行有影响,导致软化率曲线上出现了平台。     

Mg-Gd-Sc-Mn耐热镁合金的热变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10．2Gd-0．8Se-1．7Mn合金在温度为573～773K、应变速率为0．001～1s^-1、最大变形程度为60％的条件下,进行高温压缩模拟实验研究。分析了合金流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,计算了高温变形时的变形激活能和应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供实验依据。采用金相显微镜分析了合金在不同温度下压缩变形的组织演变。结果表明：合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒定应变速率的条件下,合金的真应力随温度的升高而降低;合金的变形激活能随着变形温度的升高而增大,特别是在723K时迅速增大。合金在变形过程中发生了不同程度的动态再结晶,变形温度和变形速率对合金再结晶组织有明显的影响。根据实验分析,合金的热加工宜在673～723K范围内进行。     

稀土微合金元素对U71 Mn,REⅡ重轨钢动态再结晶的影响

采用Gleeble-1500D热模拟实验机.研究了不同变形条件下U71 Mn,REⅡ重轨钢动态再结晶行为及微合金元素RE对其的影响.实验结果表明:变形温度越高,变形速率越低,动态再结晶越容易发生;由于微合金元素RE的作用,使REⅡ的动态再结晶开始时间延长,变形奥氏体的动态再结晶的名义激活能提高,对奥氏体的动态再结晶起到抑制作用.     

Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金热压缩行为及热加工图

采用光学显微镜、扫描电镜研究了铸态和均匀化态的Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金的显微组织,然后用Gleeble-1500D热模拟试验机对均匀化态合金在变形温度350～500℃,应变速率0.003～1 s^-1条件下进行了热压缩实验,计算了合金的变形激活能,构建并分析了合金的本构方程和热加工图。结果表明：铸态Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金主要由α-Mg基体和Mg₅Gd,Mg₄₁Nd₅,Al₂RE相组成,经均匀化处理后(510℃×12 h),Mg₅Gd和Mg₄₁Nd₅相基本溶解,Al₂RE相保持稳定。均匀化态合金的流变应力曲线表现出动态再结晶的特征,其流变应力和峰值应力随温度的升高或应变速率的降低而显著降低,合金的变形激活能为185.836 kJ·mol^-1。合金在本实验的变形条件范围内存在两个失稳区：变形温度350～375℃,应变速率0.003～0.012 s     

毛细管电泳法应用于阿魏酸异构化动力学和热力学研究

基于毛细管电泳技术,建立了阿魏酸异构化反应的动力学和热力学研究方法.测定了阿魏酸不同温度下异构化反应速率常数;基于阿仑尼乌斯经验公式和埃林方程,分别计算出阿魏酸异构化反应的活化能(阿仑尼乌斯经验公式Ea1:43.38kJ·mol-1,Ea-1:58.51kJ·mol-1;埃林方程Ea1:43.24kJ·mol-1,Ea-1:58.36kJ·mol-1;从理论上证明了在常温下阿魏酸异构化是一个自发的过程,其吉布斯自由能变化△(△G≠298.15K)=-6.12kJ·mol-1.     

Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形与其微观组织

采用热压缩模拟试验,对Mg-10Gd-2Y-0.6Zr镁合金在350～450℃,变形程度为40%,变形速率在0.001～0.5s-1条件下的热压缩变形规律进行了研究,对变形后的微观组织进行了金相分析,对显微组织中的第二相进行了扫描能谱成分分析,对变形后试样的硬度进行了测试,根据热加工动态回复再结晶的特点和稀土合金相的作用,分析了该合金的微观组织结构和变形行为.结果表明:热压缩变形温度和速率对合金硬度值总的影响不大,但在相同温度下,有速率越大硬度越大的趋势;该合金在350℃,400℃时变形速率为0.1 s-1时晶粒异常粗大,在400℃变形速率大于0.5 s-1或变形温度450℃,变形速率为O.1 s -1下进行热压缩,该合金可以得到组织结构均匀和热塑性成型良好的匹配.     

范性形变过程中氢释放的二次离子质谱研究

利用LT-1A型离子探针研究了工程上广泛应用的结构材料马氏体时效钢范性形变过程中氢释放行为。结果表明,在弹性形变阶段,氢释放速率随着应力的增加而增大;在范性形变开始不久,在屈服点附近氢释放速率达到最大值,后随应变量的增加而减小。范性变形后钢中氢的表观扩散系数为10~(-13)cm~2/s量级,较未形变的马氏体时效钢中的扩散系数要小3～4个数量级。     

磷石膏与纯石膏脱水反应的动力学对比研究

对磷石膏与纯石膏脱水反应的动力学对比进行了研究。利用同步热分析仪分别测试了磷石膏和纯石膏的脱水过程,采用热重数据计算动力学参数。结果表明:磷石膏和纯石膏脱水都分为两步进行,第一步生成半水石膏,第二步生成无水石膏;两步脱水反应都符合Avrami-Erofeev方程,反应速率受晶核形成和生长速率控制;磷石膏两步脱水活化能分别为97.67,92.6 3kJ·mol-1,纯石膏对应的活化能是94.56,79.05kJ·mol-1。     

铈对Cu-Zr合金热变形激活能和性能的影响

在Gleeble-1500D热模拟机上对Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金在变形温度分别为550,650,750,850和900℃,应变速率分别为0.001,0.010,0.100,1.000和10.000 s~(-1)条件下进行等温热压缩实验,分析了Ce对Cu-1%Zr合金热变形激活能的影响。通过透射电子显微镜,研究了合金在时效过程中的析出相和位错组态。结果表明:Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金具有相似的热压缩变形特征。高Zr和微量Ce的添加使Cu-Zr合金的热变形激活能显著提高。与Cu-1%Zr合金相比,添加0.15%Ce使合金的热变形激活能提高了约34%。添加Ce,使导电率下降了约5%IACS,显微硬度略有提高。通过导电率的变化,计算出时效过程中析出相体积分数,求得550℃时合金的析出动力学方程和导电率方程。     

热变形奥氏体静态再结晶行为的研究

本文利用双道次压缩的方法,在Gleeble1500热模拟实验机上研究了低碳钢SS400在变形间隔时间内奥氏体的软化行为,以便为制定合理的细化晶粒轧制工艺提供实验和理论基础.采用后插法计算了在不同真应变条件下的静态再结晶率.通过双道次压缩测试静态软化动力学实验的表明,实验钢变形后很容易发生静态软化.在真应变为0.4,0.2时,静态再结晶激活能分别是Qrec=189.3,179.2kJ/mol.     

BaHfO_3∶Ce粉体活化能对烧结透光性影响

用正、反向共沉淀法制备了BaHfO3∶Ce粒子;用XRD、TG-DTA、SEM等测试手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征;在不同升温速率条件下研究了粒子合成动力学。结果表明:由正向和反向沉淀法得到的前驱体物相变化分3个阶段,用Doyle-Ozawa和Kissinger法分别计算了各阶段的表观活化能,其平均值分别为83.41、61.70、262.11 kJ·mol-1和81.70、42.86、253.44 kJ·mol-1,计算正反向沉淀法样品的晶粒生长活化能分别为27.36 kJ·mol-1和23.07 kJ·mol-1;反向法的样品分别在530nm波长下的激发光谱和399 nm波长的发射光谱的相对发光强度优于正向法,在2 073 K真空烧结保温3 h获得具有一定透光性的BaHfO3∶Ce透明陶瓷。     

TBBPAER/DDM的固化反应动力学

用等温差示扫描量热法研究了4，4’-二氨基二苯甲烷固化四溴双酚-A环氧树脂的反应动力学，测定了固化反应热，得出了不同温度下固化反应速率与反应程度、固化反应程度与反应时间的关系曲线．结果表明等温固化反应按自催化反应机理进行，用Kamal方程较好地描述了不同温度下其固化反应的自催化反应过程，并反映出不同温度下扩散作用的差别，其动力学参数k1、k2、m、n由非线性回归法拟合而出，k1、k2对应的反应表现活化能分别为52．2kJ·mol-1和46．5kJ·mol-1。     

季铵型阳离子纤维素对水中腐殖酸的吸附

以异丙醇为分散剂,碱纤维与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应,醚化接枝制得一种环境功能材料-季铵型阳离子纤维素(QACC)。用红外光谱、X-射线衍射和电镜扫描对材料的结构进行了表征:红外光谱中1 644 cm-1处存在明显的季铵基的弯曲振动。经过改性的QACC结晶度下降,比表面积增加。研究了QACC对腐殖酸的吸附性能:pH=8、318 K时,QACC对腐殖酸的饱和吸附容量为622 mg·g-1;其表观活化能为6.45 kJ·mol-1;吸附符合Lagergren二级动力学方程,吸附速率随温度升高而加快;吸附等温模型符合Langmuir等温式,为单分子层吸附;吸附腐殖酸的ΔH、ΔS、ΔG分别为:31.7 kJ·mol-1、119 J·mol-1·K-1、-5.34 kJ·mol-1,吸附主要为化学吸附。     

铈对00Cr17铁素体不锈钢高温抗氧化性的影响

利用电子分析天平、场发射扫描电镜、XRD衍射仪研究了不同Ce含量对00Cr17铁素体不锈钢高温抗氧化性的影响。结果表明:00Cr17钢中加入Ce后,钢的抗氧化性能得到提高,在1000℃以上时效果更加显著。氧化温度在700~1000℃范围内,随着Ce添加量的增加,氧化速率常数kp减小,氧化激活能提高,氧化膜由Cr2O3单相组成,而氧化温度在1100℃时,实验钢的氧化膜由Cr2O3和Fe2O3两相组成,Ce减缓了Fe2O3相的形成速率。Ce改善00Cr17铁素体不锈钢抗氧性的主要原因是降低了氧化物的生长速率,提高了氧化膜的致密性,增强了氧化膜与基体的粘附性。     

蔗渣的热解与燃烧动力学特性研究

利用热重分析仪对蔗渣在不同升温速率下的热解、燃烧失重特性进行了研究。采用Friedman法对反应过程中可能存在的反应机理进行初步判断，蔗渣热解过程由其主要组分半纤维素、纤维素和木质素热解的三个独立的平行反应来描述，相应的反应活化能分别为203.92 kJ·mol-1、238.50 kJ·mol-1和77.11 kJ·mol-1； 蔗渣燃烧过程分为两段，第一段类似于其热解过程，第二段由木质素热解和残焦燃烧共同组成的连续反应，反应活化能为255.57 kJ·mol-1和159.11 kJ·mol-1。通过非线性回归法拟合获得的曲线与实验曲线基本一致，证实了蔗渣的热解、燃烧过程中存在着上述假定的反应机理。     

含铈重轨钢珠光体组织对抗大气腐蚀的影响

通过向重轨钢中添加Ce来改变重轨钢组织,研究其组织对抗大气腐蚀的影响。用中频感应炉冶炼实验用U71Mn,轧制后空冷。SEM测量了实验钢的珠光体片层距,在浓度为(1.0±0.05)×10~(-2)mol·L~(-1)的NaHSO3溶液中模拟了工业大气环境下实验钢的腐蚀,利用热力学计算、失重率、SEM、XRD和电化学方法研究了珠光体组织对抗大气腐蚀的影响。经过热力学计算,含Ce的U71Mn在1600～800℃析出的主要物相Ce_2O_2S,从而减少了MnS的析出,减少了钢中的有害夹杂析出。随着Ce加入量的增加,U71Mn钢珠光体片层间距先减小后增加,在40×10~(-6)时珠光体片层间距达到最小值0.2480μm。随着腐蚀周期的增加,失重量增加,在腐蚀的后期失重速率基本恒定,失重与时间呈线性关系,斜率分别为1.3755,1.0008,1.3396 g·(m~2·h)~(-1)。加入40×10~(-6)Ce和加入80×10~(-6)Ce相比与不含Ce的U71Mn钢耐腐蚀性能分别提升了12.50%和10.4%。电化学实验分别加入铈0,40×10~(-6),80×10~(-6)的三个样品在第五周期的电流分别为1.93×10~(-4),3.71×10~(-9),2.01×10~(-7)A。XRD物相半定量分析三组样品的稳定产物和不稳定产物的比值分别为0.670,1.625,1.110。对腐蚀样品的表面形貌进行分析,在腐蚀样品的表面均为花状γ-FeOOH,加入40×10~(-6)Ce的晶粒最大,不含Ce的U71Mn钢最小,加入80×10~(-6)Ce居中。