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利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿制备Fe-Cr-Ni合金
2024年
我国是不锈钢第一生产大国,但作为冶炼不锈钢主要原料的镍矿及铬铁矿资源贫乏,占红土镍矿资源总量60%以上的褐铁矿型红土镍矿与低品位铬铁矿愈发受到关注。同时,不锈钢冶炼通常需先分别生产铬铁和镍铁,工艺流程长,生产成本高。因此,本文基于烧结—高炉工艺,利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿低成本地一步制备出了Fe-Cr-Ni合金。通过热力学分析及熔炼参数的优化,重点研究了不同Cr_(2)O_(3)含量的含镍烧结矿(S1:4.84 wt%;S3:7.72 wt%)的熔炼特性。在熔炼时间60 min(S1)/90 min (S3)、熔炼温度1600℃、焦粉用量20 wt%、炉渣碱度1.0的最佳条件下,成功制备出了铬品位5.6 wt%~9.3 wt%、镍品位1.55 wt%~1.70 wt%、铁品位84 wt%~88 wt%的Fe-Cr-Ni合金,其铬、镍和铁的回收率分别在90%、98%和96%以上。研究表明,含镍烧结矿Cr_(2)O_(3)含量的提高会造成熔炼时间的延长,这不利于焦比的降低与不锈钢产量的提高。在后续研究中,将开发出由含镍烧结矿与含铬球团矿构成的综合炉料结构,以更有效地实现高铬镍铁的冶炼。
薛钰霄朱德庆潘建游志雄吕学伟
关键词:FE-CR-NI合金渣铁分离
激光熔覆Fe-Cr-Ni合金涂层的微观组织及摩擦磨损性能被引量:9
2022年
为了提高45钢的表面性能,利用激光熔覆技术在其表面制备了Fe-Cr-Ni合金涂层。以熔覆层的稀释率及宏观形貌作为涂层熔覆质量的评价指标,通过均匀试验来优化涂层的激光熔覆工艺参数。采用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度仪和摩擦磨损试验机等研究了采用最佳工艺参数制备的熔覆层的物相、力学性能及摩擦磨损性能。结果表明:采用最佳工艺参数制备的铁基熔覆层上部由晶粒细小的等轴晶与胞状晶组成,中部由晶粒尺寸较大的等轴晶和胞状晶组成,下部由尺寸粗大的柱状晶组成;熔覆层平均显微硬度为787.38 HV0.3,约为45钢基体的3倍;与45钢相比,在40 N试验力下,Fe基合金熔覆层摩擦系数为0.27,磨损体积仅为45钢基体的7.9%,其磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主,耐磨性能有显著提升。
成恩超刘敬章健王廷宣刘力红李永凤
关键词:FE-CR-NI合金激光熔覆
Fe-Cr-Ni合金及其制造方法
本发明通过利用通用的设备来控制Ti、N、Al、Mg、Ca浓度,防止TiN夹杂物的聚集聚合体的生成,从而廉价地提供表面性状优异的Fe‑Cr‑Ni合金。本发明所述的合金具有如下成分组成:以质量%计含有C≤0.05%、Si:0...
水野建次轰秀和马场洋介小林祐介西嶋和贵
文献传递
Fe-Cr-Ni合金中点缺陷形成及相互作用的第一性原理研究被引量:2
2020年
304NG奥氏体不锈钢由于具有良好的力学性能和耐腐蚀性,被广泛应用于核电工业. 304NG奥氏体不锈钢受辐照会产生多种点缺陷,进而影响材料力学性能.为了研究304NG奥氏体不锈钢中点缺陷的产生机理,以面心立方Fe-Cr-Ni合金为模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了多种点缺陷结构的晶格常数,形成能,结合能,扩散迁移及相互作用,并计算了γ-Fe中相应的的性质作为对照.研究结果表明:Fe空位和Fe-Fe <100>哑铃是Fe-Cr-Ni合金中容易形成的点缺陷.基于对这两种点缺陷的迁移能垒分析,发现Fe-Fe <100>哑铃要比空位更易迁移.相互作用能的计算表明在Fe-Cr-Ni合金中相邻Fe空位存在吸引作用,会促进孔洞的形成;Fe空位-Fe-Fe <100>哑铃及Fe空位-Fe-Cr <100>哑铃均存在较弱的排斥作用,此外,在第一、二近邻位置的八面体间隙Fe原子都会和空位结合,使体系恢复为完整晶胞.
张兴广孙琨张猛方亮
关键词:FE-CR-NI合金形成能相互作用第一性原理
Microstructure and grain boundary engineering of a novel Fe-Cr-Ni alloy weldment made with self-developed composition-matched weld filler metal被引量:2
2020年
The microstructure,texture,and yield strength of an advanced heat-resistant alloy weldment made with composition-matched weld filler were investigated.Scanning electron microscopy,energy dispersive spectroscopy,and electron backscatter diffraction were used to characterize the microstructural and textural changes.Various grain boundary engineering(GBE)processes were performed on the weldment.The yield strengths of the weldment at 973 K were obtained before and after GBE processing,and were mostly consistent with the theoretically predicted values.The coincident-site lattices,misorientation,and recrystallization of the weld metal after GBE were analyzed,and the results indicate that the increase in dislocation density and the improvement in special grain boundaries in the weld metal are the main reasons for the yield strength elevation of the weldment after GBE.The variation in elongation after high-temperature tests has the same tendency as that in the impact toughness with different GBE parameters,which is related to the coarsening behavior of carbides.
Yu ZHANGHong-yang JINGLian-yong XUYong-dian HANLei ZHAOHai-zhou LIZheng-xin TANGTian-wang TONG
Fe-Cr-Ni合金连铸坯皮下裂纹研究被引量:2
2019年
目前,Fe-Cr-Ni耐蚀合金连铸坯往往会产生皮下裂纹。为此,采用金相试验、电子探针分析和凝固过程的原位观察等方法,研究了150 mm厚×1 150 mm长的Fe-Cr-Ni合金连铸坯产生皮下裂纹的原因。试验结果表明,皮下裂纹大多发生在Fe-Cr-Ni合金连铸坯凝固前沿的晶界,该区域发现有大量的TiO_2、Al_2O_3等氧化物,这是Fe-Cr-Ni合金中Al和Ti元素与保护渣中的SiO_2反应的产物。此外,皮下裂纹内有钠和钾等元素,结晶器内化渣困难,弯月面处的保护渣易被卷入连铸坯皮下区域。Fe-Cr-Ni合金连铸坯的皮下裂纹主要是保护渣及其反应产物造成的。
李元
关键词:FE-CR-NI合金连铸坯
激光增材制造Fe-Cr-Ni合金的组织和性能被引量:2
2019年
采用激光增材制造工艺方法,在45钢基体表面熔覆两种合金元素含量不同的Fe-Cr-Ni合金涂层。测试了熔覆层的显微硬度和耐磨性;借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪对熔覆层进行了研究。结果表明,激光熔覆后产生大量细小等轴晶,且合金粉末Ni含量为11.41%的熔覆层硬度较低,易发生粘着磨损;合金粉末Ni含量为4.12%的熔覆层显微硬度较高,抗粘着磨损性能较好。
张天驰林英刘双宇冷书涵张福隆刘国昌
关键词:等轴晶显微硬度
Fe-Cr-Ni合金及其制造方法
本发明通过利用通用的设备来控制Ti、N、Al、Mg、Ca浓度,防止TiN夹杂物的聚集聚合体的生成,从而廉价地提供表面性状优异的Fe‑Cr‑Ni合金。本发明所述的合金具有如下成分组成:以质量%计含有C≤0.05%、Si:0...
水野建次轰秀和马场洋介小林祐介西嶋和贵
文献传递
高Mn含量Fe-Cr-Ni合金及其制造方法
本发明提供了一种表面性状优异的高Mn含量Fe‑Cr‑Ni合金,同时提供了使用通用设备廉价地制造该合金的方法。该高Mn含量Fe‑Cr‑Ni合金是C:0.2%以下、Si:0.1‑1%、Mn:4‑20%、S:0.01%以下、N...
桐原史明轰秀和
文献传递
液态三元Fe-Cr-Ni合金中快速枝晶生长与溶质分布规律被引量:1
2018年
采用落管方法实现了液态三元Fe-Cr-Ni合金的深过冷与快速凝固,合金液滴的冷却速率和过冷度均随液滴直径的减小而迅速增大.两种成分合金近平衡凝固组织均为粗大板条状α相.在快速凝固过程中,不同直径Fe_(81.4)Cr_(13.9)Ni_(4.7)合金液滴凝固组织均为板条状α相,其固态相变特征很明显,随着过冷度增大,初生δ相由具有发达主干的粗大枝晶转变为等轴晶.Fe_(81.4)Cr_(4.7)Ni_(13.9)合金液滴凝固组织由α相晶粒组成,随着过冷度增大,初生γ相由具有发达主干的粗大枝晶转变为等轴晶,其枝晶主干长度和二次分枝间距均显著下降,晶粒内溶质的相对偏析度也明显减小,溶质Ni的相对偏析度始终大于溶质Cr.理论计算表明,与γ相相比,δ相枝晶生长速度更大.在实验获得的过冷度范围内,两种Fe-Cr-Ni合金枝晶生长过程均由热扩散控制.
李路远阮莹魏炳波
关键词:FE-CR-NI合金快速凝固枝晶生长溶质分布

相关作者

吕战鹏
作品数:139被引量:356H指数:10
供职机构:上海大学材料科学与工程学院材料研究所
研究主题:磁场 铁 高温水 应力腐蚀开裂 阳极溶解
黄春波
作品数:74被引量:98H指数:6
供职机构:上海材料研究所
研究主题:催化剂 应力腐蚀破裂 丙烯聚合 丙烯 烯烃聚合
杨武
作品数:109被引量:472H指数:14
供职机构:上海交通大学
研究主题:应力腐蚀破裂 应力腐蚀 不锈钢 管线钢 高温水
周子刚
作品数:13被引量:11H指数:3
供职机构:兰州理工大学
研究主题:ZR基非晶合金 合金化 耐腐蚀性 轴套 Y元素
袁子洲
作品数:173被引量:479H指数:12
供职机构:兰州理工大学
研究主题:非晶合金 消失模铸造 力学性能 ZR 消失模