钒,铬对快速凝固Al-Ti-Fe合金的组织结构与显微硬度的影响

利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了V, CrAl-Ti-Fe合金组织及显微硬度的影响. 结果表明 Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金急冷态组织均为过饱和Al基固溶体; 300 ℃×10 h处理后, Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金析出Al3Ti和Al13Cr2相; 400 ℃×10 h处理后, Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金均析出Al13Fe4相.随退火温度的升高, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金的显微硬度略有下降, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金的显微硬度略有上升,表明V, Cr元素的加入有利于快凝Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微硬度的增加.     

钛电解中阳极过程的研究

本文研究了在800℃NaCl-KCl熔盐体系中,Ti、Ti-6Al-4V和氢化-脱氢处理后的Ti-6Al-4V三种不同阳极的阳极极化曲线,探讨了阳极中钛的溶解机理,并提出了用阳极电位作为衡量阳极过程的参数。     

钛合金双极板表面纳米晶Zr涂层在质子交换膜燃料电池环境中的性能

为改善金属双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能及降低其界面接触电阻, 采用双阴极等离子溅射沉积技术, 在Ti-6A1-4V合金表面制备了纳米晶Zr 涂层. 利用扫描电子显微镜(SEM), X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等微观分析手段对该涂层的组织结构进行了表征. 结果表明: 所制备的涂层具有沉积层和扩散层的双层结构, 其微观组织连续、致密. 在分别通入氢气/空气、70 ℃ 的0.5 mol·L^-1H₂SO₄+2 mg·L^-1 HF的溶液中, 对比研究了纳米晶Zr 涂层与Ti-6A1-4V合金在模拟电池的阳极/阴极工作环境中的电化学腐蚀性能. 动电位极化测试结果表明: 在模拟电池的阳极/阴极工作环境中, 纳米晶Zr 涂层的腐蚀电位均明显高于Ti-6A1-4V合金; 在阴极工作电极电位为+0.6 V下, 纳米晶Zr 涂层与Ti-6A1-4V合金均位于钝化区内, Zr 涂层的钝化电流密度较Ti-6A1-4V合金降低约4 个数量级; 而在阳极工作电极电位为-0.1 V下, 纳米晶Zr 涂层呈现出阴极保护特征. 电化学阻抗谱测试结果表明, 在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄+2 mg·L^-1 HF的溶液中, 纳米晶Zr 涂层的容抗弧半径和相位角的最大值及其频率宽度均明显大于Ti-6A1-4V合金. 此外, 纳米晶Zr 涂层同时改善了Ti-6A1-4V合金的导电性与憎水性能.     

《化学分析计量》2007年总目次

《化学分析计量》2007年总目次标准物质Ti-6Al-4V钛合金光谱分析标准物质的研制……………(1-4)高纯硅溶胶成分标准物质稳定性研究………………………(2-4)8mm波隐身材料反射率标准物质的研制……………………(3-4)氩气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷混合气体标准样品的研制     

Ti-6Al-4V钛合金光谱分析标准物质的研制

采用真空自耗电极电弧炉与凝壳炉复合熔炼工艺,以及交互式镦拔均匀化变形加工技术,制备了Ti-6Al-4V钛合金光谱分析标准物质。采用方差法和极差法进行均匀性检验,结果表明,Al、V、Fe、Si、C5种元素的均匀性良好。经多家协同定值,确定的标准值准确可靠。经多种光电直读光谱仪应用表明,本套标准物质成线性良好。本套标准物质的均匀性、成线性、标准值及不确定度达到国际同类标准样品的先进水平。     

混合稀土与铈对铝-镁合金凝固组织及光泽度的影响

研究了混合稀土及铈对铝-镁合金凝固组织、硬度、表面光泽度的影响。稀土加入Al-1.0％Mg-0.5％Si合金中能明显细化合金的凝固组织,且随稀土加入量增加,合金的二次枝晶间距减小。在<6％范围内,随着稀土加入量的增加,合金的硬度明显提高。当加入0.1～0.3％RE时,合金的最大反射率可达89％,并能提高光泽度持久性,当超过0.3％时,光泽度逐渐下降。金属型铸造试样的光泽度比砂型铸造的要高。     

稀土元素铒对Al-4Cu合金组织与性能的影响

采用拉伸力学性能测试、硬度测试、金相组织观察、透射电镜与能谱分析等方法, 研究了不同量稀土元素Er对Al-4Cu合金组织与性能的影响, 结果表明 稀土Er能够细化Al-4Cu合金的枝晶网胞组织;Er元素对Al-4Cu 合金的再结晶行为起到了抑止作用, 添加0.2% Er能使Al-4Cu合金的再结晶起始温度提高80 ℃左右, 再结晶终了温度提高50 ℃左右; 不同量稀土元素Er不能改善Al-4Cu合金的拉伸力学性能, 甚至在一定程度上使合金的力学性能降低, 这是因为添加到Al-4Cu合金中的Er元素并没有与Al作用形成细小的Al3Er颗粒, 而是与Al, Cu发生交互作用形成了低熔点共晶Al8Cu4Er相, 这使合金的力学性能在一定程度上有所降低.     

Y对Ti-47Al合金显微组织及室温拉伸性能的影响

系统研究了Ti-47Al-xY（0，0．1，0．3，0．5，0．7，1．0％）合金的显微组织及室温拉伸性能。结果发现：Ti-47Al合金的晶粒尺寸和层片厚度均随着Y含量的增加而降低；当Y含量高于0．1％时，晶内弥散分布YAl2化合物的同时，YAl2开始在晶界处偏析，且随着Y含量的增加Y的晶界偏析越严重；力学拉伸表明，带有0．3％．0．5％Y的Ti-47Al合金有较好的拉伸性能。分析得知，富集Y的YAl2化合物的尺寸及分布对Ti-47Al合金的室温拉伸性能影响起着重要的作用。一方面，组织的细化和晶内细小的YAl2相有利于性能的改善，另一方面，在高Y含量的合金中（超过0．5％Y），晶界处大尺寸YAl2相的解理断裂使Ti-47Al合金提前失效，显著恶化Ti-47Al合金的拉伸性能。这两个方面的因素综合影响着Ti-47Al合金的性能。     

不同力学边界下梯度功能材料板瞬态热应力

用有限元和有限差分法, 分析了由ZrO2和Ti-6Al-4V组成的梯度功能材料板的瞬态热应力问题, 检验了方法的正确性, 给出了不同力学边界条件下该材料板的瞬态热应力场分布.结果表明 无限自由长板内的热应力最小; 当无限长板只能伸长, 不能弯曲时, 板内瞬态拉应力最大, 比无限自由长板时板内最大拉应力增大3.3倍; 当无限长板的伸长、弯曲受限时, 板内的瞬态压应力最大, 比无限自由长板内的最大压应力增大5.1倍; 此外, 对流换热系数和环境介质温度的变化对不同力学边界条件下该材料板瞬态热应力场的影响显著.此结果为该材料的设计和应用提供了准确的理论计算依据.     

电感耦合等离子体发射光谱法测定钛合金中铝的质量控制图

探讨了控制图在电感耦合等离子体发射光谱法测定钛合金中铝量的测量系统与试验过程质量控制中的应用.对Ti-6Al-4V(TC4)钛合金质控样品中铝含量的系列期间测量结果进行了正态性检验、精密度与偏倚检验,建立了单值和移动极差控制图.利用叠加指数加权移动平均值,进一步提高微小漂移的检出灵敏度.控制图未见失控点,测量系统与试验过程处于受控状态.基于Top-down理念,评定了测量不确定度,测量结果表示为w(Al)=(6.55±0.13)％,k=2.控制图可反映较长时期内的质量控制水平,适用于实验室常规检测项目的过程质量控制.     

混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响

研究了富La混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响。当混合稀土加入量较少时，合金中的α—Al相为明显的胞状枝晶；随着混合稀土加入量的增加，α-Al枝晶优先形核生长得到抑制，共晶Al3Fe相得到细化；当稀土加入量增至0．6％(质量分数)共晶Al3Fe相尺寸逐渐增大。并对混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响机制进行了探讨。     

T6处理后Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头组织与织构的演变

采用扫描电镜、EBSD、透射电镜等方法研究了Al - Zn - Mg - Cu合金电子束焊接接头的微观组织特点,并分析了焊缝基体与熔合区在热处理前后织构的变化.结果表明,接头熔合区由尺寸约3～8 μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界均匀分布,经T6处理后熔合区的晶粒尺寸无明显变化,晶界变细,沿晶界分布的连续析出相溶解,残余孤立的MgZn2析出相,尺寸约1～2 μm.基体主要织构为＜111＞和＜001＞丝织构,经T6(固溶时效)处理后,两种织构的含量无明显变化,织构强度略有下降,焊缝熔合区无明显的织构.     

铒对固溶处理Al-Mg-Si-Mn合金性能和组织的影响

采用常温拉伸性能测试、显微硬度计、扫描电镜(能谱)、 EBSD等分析手段研究了Er对Al-Mg-Si合金固溶处理后织构和性能的影响并解释了Er的作用机制. 结果表明:经540 ℃/30 min固溶处理后合金的显微硬度达到最大值,随着Er含量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度均增加,而延伸率则随着Er含量的增加而降低. 合金中的未溶金属间化合物主要含Mn,Er两种合金元素;当Er的添加量为0.2%时,由于加入Er形成的金属间化合物对合金具有抑制再结晶的作用,合金具有Brass织构的特征;当Er的加入量为0.4%时,可作为再结晶形核核心的位置增多,合金的形变织构减弱.     

纳米晶Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带织构及其形成机制

采用熔体快淬法制备了Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带,利用X射线衍射、扫描电镜分析了快淬薄带的显微组织,并用振动样品磁强计测量了其磁性能,分析了磁织构的形成机制。实验结果表明:Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带在快淬速度为5~20 m·s-1时,薄带自由面形成[006]磁织构、峰强比I(006)/I(410)为26.95~69.08,快淬薄带破碎小颗粒树脂2 T磁场固化样品的约化剩磁比为0.69~0.74,内禀矫顽力Hci=375.84~712.48 k J·m-3,最大磁能积(BH)max=105.58~157.30 k J·m-3;薄带沿与[006]织构垂直的方向测量的约化剩磁比为0.35~0.47,后者的磁能积只有前者的30%~43%。对于合适成分的钕铁硼合金,当钕铁硼熔体温度接近其熔点,熔体受辊触发以极快速度形成等轴晶、薄带自由面难以择优取向;提高钕铁硼熔体温度,在低快淬速度时在贴辊面孕育出强各向异性纳米晶等轴晶甚至可能形成织构,在等轴晶区之上生长柱状晶区具有[006]磁织构;当快淬速度增加,贴辊面不足以形成磁织构、但具有择优取向,如柱状晶区具有占整个薄带厚度的足够空间,能发展出自由面的磁织构;随着快淬速度的进一步增加,柱状晶区厚度减小,自由面难以形成织构;当快淬速度再增加时,薄带易形成非晶。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定表层水中全氟及多氟化合物

建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)同时测定水中全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)、全氟烷基膦酸(PFPAs)、全氟烷基次膦酸(PFPis)和多氟烷基膦酸二酯(di PAPs)等23种全氟及多氟化合物的分析方法。固相萃取柱WAX柱依次用6 m L甲醇(含1%(V/V)NH4OH)、12mL甲醇和12mL超纯水活化,上样后,用6mL乙腈(含0.5%(V/V)NH4OH)、6mL甲醇(含1%(V/V)NH4OH)和6mL乙腈(含1%(V/V)NH4OH)洗脱。样品萃取液分为3份,一份用于分析PFCAs和PFSAs,溶液组成为等体积萃取液与超纯水;一份用于分析PFPAs,溶液组成为等体积萃取液与25 mmol/L四丁基硫酸氢铵;另一份用于分析PFPis和di PAPs,溶液组成为甲醇。结果表明,水中23种全氟及多氟化合物平均加标回收率为55%~125%,相对标准偏差为0.3%~15.0%,方法检出限和定量限分别为0.003~0.215 ng/L和0.010~0.714 ng/L。本方法简便、灵敏度高、重现性好,适用于同时检测水中多类全氟及多氟化合物。     

毛细管流动色谱法研究丙烯在HZSM-5上的聚合作用

用毛细管流动色谱法分析丙烯在HZSM-5上聚合反应尾气,将此法与气相色谱-质谱联用技术相结合,对各反应产物分别定性,此法即可一次完成丙烯聚合反应产物的完全分离和定量。随着反应温度升高,尾气中芳构化产物增加,C_(4-6)链烃含量下降;丙烯通过齐聚物环化脱氢进行芳构化。     

35Cr25Ni12奥氏体耐热钢中碳化物的电子显微分析

应用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了长期使用前后的35Cr25Ni12奥氏体耐热钢中的碳化物演变行为；该钢固溶时效后的组织由初晶奥氏体及M23C6共晶碳化物组成，奥氏体基体中析出了二次M23C6，二次碳化物总是与基体保持立方－立方取向关系；长期使用（3、5年）后，奥氏体中析出的二次碳化物量明显增加，部分M23C6已转变为M6C，M6C与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6保持[001]M6C//[221]A//[221]M23C6孪晶取向关系。     

往复挤压准晶增强快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金

采用往复挤压工艺将快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带在330℃挤压2道次和4道次,然后正挤压制成Φ10 mm的棒材。用OM,TEM,XRD及DTA研究了往复挤压过程中准晶相I-Mg3YZn6弥散析出及对力学性能的影响。研究表明,往复挤压有利于快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带的焊合,获得组织致密、均匀、高强韧合金。往复挤压2道次,相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6,脱溶析出纳米准晶相较少;4道次相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6及MgZn相,脱溶弥散析出的纳米I-Mg3YZn6准晶相及MgZn相较多。往复挤压提高材料的拉伸性能,其主要原因是细晶强化和析出强化。     

钒氧阴离子团簇与小分子碳氢化合物反应的实验和理论研究

为了在分子层次上揭示相关催化反应的机理, 人们对过渡金属氧化物团簇与碳氢化合物分子反应进行了大量研究. 相比于过渡金属氧化物团簇阳离子, 阴离子对一些碳氢化合物的活性弱得多, 因此研究还很少. 在本工作中, 我们通过激光溅射产生钒氧团簇阴离子VxOy, 产生的团簇在接近热碰撞条件下与烷烃(C2H6和C4H10)以及烯烃(C2H4和C3H6) 在一个快速流动反应管中进行反应, 飞行时间质谱用来检测反应前后的团簇分布. 在VxOy与烷烃的反应中, 生成了产物V2O6H-和V4O11H-; 在与烯烃的反应中, 产生了相应的吸附产物V4O11X-(X=C2H4或C3H6). 密度泛函理论计算表明: V2O-6和V4O-11可以活化烷烃(C2H6和C4H10)的C—H键, 也可以与烯烃(C2H4和C3H6)发生3+2环化加成反应形成一个五元环结构(-V-O-C-C-O-), C—H键活化与环加成反应都需经历可以克服的反应能垒. 理论计算与实验观测结果相符合. V2O-6和V4O-11团簇都具有氧原子自由基(O·或O-)的成键特征, 活性O-物种也经常出现在钒氧催化剂表面, 因而本研究在分子水平上, 揭示了表面活性氧物种与碳氢化合物反应的机理.     

钒氧阴离子团簇与小分子碳氢化合物反应的实验和理论研究

为了在分子层次上揭示相关催化反应的机理, 人们对过渡金属氧化物团簇与碳氢化合物分子反应进行了大量研究. 相比于过渡金属氧化物团簇阳离子, 阴离子对一些碳氢化合物的活性弱得多, 因此研究还很少. 在本工作中, 我们通过激光溅射产生钒氧团簇阴离子VxOy, 产生的团簇在接近热碰撞条件下与烷烃(C2H6和C4H10)以及烯烃(C2H4和C3H6) 在一个快速流动反应管中进行反应, 飞行时间质谱用来检测反应前后的团簇分布. 在VxOy与烷烃的反应中, 生成了产物V2O6H-和V4O11H-; 在与烯烃的反应中, 产生了相应的吸附产物V4O11X-(X=C2H4或C3H6). 密度泛函理论计算表明: V2O-6和V4O-11可以活化烷烃(C2H6和C4H10)的C—H键, 也可以与烯烃(C2H4和C3H6)发生3+2环化加成反应形成一个五元环结构(-V-O-C-C-O-), C—H键活化与环加成反应都需经历可以克服的反应能垒. 理论计算与实验观测结果相符合. V2O-6和V4O-11团簇都具有氧原子自由基(O·或O-)的成键特征, 活性O-物种也经常出现在钒氧催化剂表面, 因而本研究在分子水平上, 揭示了表面活性氧物种与碳氢化合物反应的机理.