气体法低温稀土多元共渗的研究

从自制的多种渗剂中,筛选了含稀土的最佳渗剂,实现了气体法低温稀土、硼、碳、氮、氧多元共渗。获得了组织、性能和层深远优于其它低温化学热处理的渗层。用金相、扫描电镜、光电子能谱和正电子湮没等技术,对渗层进行了较系统的分析,对稀土的催渗等基本理论问题进行了探讨。     

稀土对碳氮共渗过程的活化催渗及微合金化研究

研究了在碳氮共渗过程中加入稀土元素对钢的碳氮共渗动力学过程、金相组织和性能的影响。稀土可使20号钢、20CrMnTi、20CrMnMo等渗碳钢的扩渗速度提高15～20％,提高表面渗层碳氮含量,明显改善表层碳氮化合物颗粒尺寸和分布。应用于齿轮,可使疲劳寿命提高12％。稀土镧作为共渗组元,渗入钢表面,不仅改善夹杂物形貌和分布,净化晶界,并对钢表面进行了微合金化,从而改善了钢的性能。     

RE—Al—Zr—C—N多元渗的XPS研究

用气相法对45钢表面进行RE－Al-Zr-C-N多元渗，通过X射线光电子能谱（XPS）给出了该体系中各元素的结合能位置，分析了它们的存在状态，同时用扫描电镜－能谱进行了形貌分析，元素分析等，证实RE，Al,Zr,C,N渗入到了金属表层，在共渗中发现微量稀土元素对铝的活化催渗作用大于其对锆的作用，进一步证实了对氮的作用亦优于对碳的活化催渗作用。     

稀土对复合表面处理H13钢耐磨性和高温抗氧化性的影响

利用扫描电镜、Ｘ射线能谱分析和Ｘ射线结构分析方法,研究了Ｈ１３钢在无毒盐浴中添加ＣｅＯ２进行液体硫氮碳共渗,然后再进行氧化处理的复合工艺中,稀土对改善Ｈ１３钢耐磨性和高温抗氧化性所起的作用。结果表明,添加稀土元素表面处理可以使钢的耐磨性和高温抗氧化性显著提高。稀土的作用机制在于：细化渗层中氮碳化物、屡碳化物的分布状况、增强氧化膜与相邻相之间结合力及缓解热应力。     

稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究

采用稀土-硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100℃分别保温5,10,15,20 h进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析与X射线衍射分析(XRD)研究TC4钛合金稀土-硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响。结果表明,渗层由外表层的TiB2和伸向基体的齿状的TiB组成,渗层厚度最高可达25μm;XRD分析表明,TC4钛合金稀土-硼共渗后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,稀土的加入使得TiB2的含量增大;EDS分析得出表层B和Ce元素含量较高,稀土促进B原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土-硼共渗渗层的TiB2到TiB晶须硬度值的变化范围为3300HV0.01~1800HV0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高。     

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用Ｘ射线衍射仪,恒电位仪,摩擦磨损试验机等设备,研究了低温硼碳氮稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能,并与硼碳氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内,稀土具有明显的催渗作用;与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比,Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。     

用XPS,SIMS对稀土—6063铝合金表面状态的研究

用X射线光电子能谱(XPS)和二次离子质谱仪(SIMS)等表面分析方法对稀土-6063铝合金进行了研究,发现稀土铝合金的表面为金属铝和铝的氧化物两种形态。稀土及镁两者的协同作用,可以缓和铝合金的氧化程度。SIMS结果表明,加入适量稀土,可以抑制镁在稀土-6063铝合金的表面偏析作用。     

稀土元素在钢的化学热处理中作用机理研究

根据稀土元素在化学热处理中的作用，研究稀土元素渗入到钢表层的扩渗机制和在化学热处理中的活化催渗机理。在８６０℃稀土碳氮共渗过程中，稀土的扩散系数为１．０６×１０￣（－１４）ｍ￣２／ｓ。     

稀土对硼铝共渗渗层相组成的影响

X射线衍射、透射电镜衍射及能谱分析表明 ,共渗初期渗层主要由Fe2 B相组成 ,加稀土后检测到了 (RE0 .6 5,Fe0 .35) 2 3B6 化合物 ;共渗4h渗层主要由Fe2 B相 少量FeB相级成 ,在加入稀土后的硼铝共渗层中 ,检测到了稀土化合物 (Fe0 .8,RE0 .2 ) 6 B ,发现α Fe的晶面间距有所增大。对硼化物的形成进行了分析 ,由于Al,C ,稀土等化合物的形成阻碍了位错的运动 ,稀土的晶界强化、位错强化和固溶强化是加入稀土后硼铝共渗层性能提高的主要原因。     

整体抽油泵筒的稀土表面处理

将稀土氮碳硼共渗技术应有和于４５钢制ＣＹＢ－５７ＴＨ－７．３－１．２型整体抽油噘筒的表面处理，可使内径５７ｍｍ、长度７３００ｍｍ的整体泵筒在直线度基本不变、径向总变形量小于０．０５０ｍｍ的前提下，获得层深达０．４ｍｍ，表面最高硬度９４０～１０５０ＨＶ的稀土氮碳硼渗层，其性能指标达到或超过了美国ＡＰＩ标准。油田实验结果表明，在含砂量高、腐蚀严重的稠油井中，其泵效和使用寿命明显高于镀铬和引进美国技术的     

碳、氮共渗20Cr钢渗层深度及其碳、氮含量的测定

本文利用日本岛津ASM—SX扫描电镜的波谱仪测定碳氮共渗20Cr钢渗层中碳和氮的浓度分布曲线,并由浓度分布曲线求得渗层深度约为140μm。为精确测定其真实浓度,采用15kV加速电压,0.1μA束流对渗层进行元素全分析,并用Sharp—cs 365P台式计算机定量校     

表面气相扩渗稀土法处理铝青铜的耐蚀性能研究

采川X射线光电子能谱、离子探针剥蚀分析和扫描电镜等方沙研究了化学气相扩渗稀土对铝青铜合金耐蚀性能的影响。结果表明,在该合金表面有微量铈渗入,电位-时间曲线、交流阻抗和失重试验等还证明,渗铈能提高铝青铜表面耐蚀性能。     

等离子W-Mo-Dy及W-Mo共渗的组织结构研究

在不同含碳量的钢表面进行等离子W-Mo-Dy和W-Mo共渗,采用光学显微镜观察合金渗层的显微组织和厚度,使用X射线衍射仪(XRD)对合金渗层进行相结构分析,利用附带能谱仪的扫描电镜(SEM)对合金渗层进行形貌观察和成分检测。研究结果表明:稀土Dy能促进合金元素的扩散使合金渗层厚度增加,20钢、45钢、T8钢W-Mo-Dy和W-Mo共渗合金层厚度分别为128,75,47μm及107,59,26μm;W-Mo-Dy共渗组织较W-Mo共渗组织更细小,多为等轴晶,而后者为柱状晶;W-Mo-Dy共渗合金层中有析出的第二相,由Fe,Mo,Dy构成;20钢的W-Mo-Dy共渗合金层主要由Fe(W,Mo,Dy),Dy2O3和少量的DyFe10Mo2,Dy等相组成,在45钢和T8钢表层出现M6C碳化物,随着含碳量增加,碳化物的含量也增加;W-Mo共渗合金层的表面呈上凸的胞状组织,排列致密,W-Mo-Dy共渗的表面形貌在胞状组织的中心出现块状的结晶组织。     

稀土—氮复合孕育剂对灰铸铁石墨组织的影响

采用主碳当量灰铸铁作为试验材料，以孕育处理的方式加入稀土和氮，研究了稀土，氮及二者复合能对石墨数量和石墨表面形貌的影响。试验结果表明，稀土和氮，特别是它们复合加入，使石墨百分含量减少；氮和氮与稀土复合孕育使灰铸铁的石墨表面变粗糙，且端部有钝化现象。     

氧化还原功能纤维的研究Ⅵ．含胺基及乙二胺基功能纤维与Au~（3＋）的氧化还原反应机理

本文通过红外光谱分析、元素分析及光电子能谱分析等实验手段证实胺基及乙二胺基纤维中氧原子与Ａｕ３＋未发生氧化还原反应，而邻近的碳原子被氧化成羟基碳或羰基碳，并伴有氮原子的脱落，而部分吸附态Ａｕ３＋最终被还原成Ａｕ０。     

氧化还原功能纤维的研究：VI.含胺基及乙二胺基功能纤维与Au^3…

本文通过红外光谱分析、元素分析及光电子能谱分析等实验手段证实胺基及乙二胺基纤维中氧原子与Ａｕ＾３＋未发生氧化还原反应，而邻近的碳原子被氧化成羟基碳或羰基碳，并伴有氮原子的脱落，而部分吸附态Ａｕ＾３＋最终被还原成Ａｕ＾０。     

煤基氮掺杂介孔炭的制备及其室温催化氧化脱除H2S性能

采用纳米二氧化硅模板辅助的共炭化方法,以煤转化副产物煤焦油的蒽油馏分为碳源、三聚氰胺为氮源,制备出高氮元素掺杂、发达介孔结构的氮掺杂介孔炭（NMCs）。结合元素分析、扫描/透射电镜观察、低温氮气吸附-脱附及X射线光电子能谱测试分析,对比考察了不同合成条件对所得样品的组成、结构及其室温催化脱硫性能的影响。结果表明,控制合适的模板剂用量、碳/氮源比例和炭化温度（700℃）,所制备的样品具有适宜的氮元素掺杂量及丰富的吡啶/吡咯氮构型、较大比表面积、介孔孔径和孔容,在室温下对H₂S的氧化脱除显示出高效催化性能。     

WC-Co硬质合金稀土-硼共渗的高温动态相分析

用高温X射线衍射装置对以B4C为供硼剂、以Y2O3为催WC－20Co硬质合金渗硼表面进行了从室温到1300℃连续升温渗硼过程的XRD动态物相分析，探讨了稀土－硼共渗机制。结果表明，在真空烧结升温期间，从WC－Co压坯表面B4C分解出来的活性硼原子除在压坯表面上形成硼化物外，所形成的高浓度活性硼原子还向压坯内钴中扩散形成三元含硼相W2Co21B6化合物。同单独渗硼相比，钇在稀土－硼共渗过程中有拓宽渗硼温度范围、促进B4C脱碳分解和活性硼原子向压坯内扩散等催化渗硼作用。     

环戊二烯基轻稀土二氯化物邻菲罗啉配合物的合成

用LnCl~3邻菲绕啉和C~5H~5Na在四氢呋喃中的反应合成了四个1,10-二氮杂菲配位的含四氢呋喃的轻稀土环戊二烯二氯化物。用元素分析、红外光谱、电子能谱、差热分析等方法鉴定了这四个新化合物。     

稀土元素在6063合金中的分布及其作用机理

用金相观察、扫描电镜的波谱和能谱分析结果表明,稀土在6063铝合金铸态组织中富集于晶界,稀土促进了Si和Fe向晶界偏聚,减少了针状铁相,铸态组织均匀、细化,强度提高。过量稀土会形成Al—La类稀土夹杂物,分布在晶界和晶内,使铸态组织粗化,合金强度下降。含稀土的铝合金型材中铁相有所细化,稀土化合物呈球团状,强度及硬度有所提高。