材料與冶金學報最新期刊目錄

Nb₂O₅包覆對單晶材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂結構和性能的影響————作者：毛英杰;羅成果;范廣新;袁振洛;曹夢珠;滿文斌;楊紫程;

摘要：以Nb₂O₅為原料，用高溫固相法對單晶LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）進行表面包覆，用XRD、SEM和電化學測試等進行表征。結果表明，Nb元素均勻分布在單晶NCM811表面，Nb₂O₅能與殘余的鋰生成L...

直流電弧爐氫等離子體特性的數值模擬————作者：丁巖;王楠;汪偉農;

摘要：開發基于氫等離子體的綠色電弧爐有助于鋼鐵冶金可持續發展。本文以直流電弧爐的電弧區域作為研究對象，建立熔池上部的三維穩態磁流體力學模型。并對直流電弧爐氫等離子體特性進行了模擬仿真，得到氫等離子體的溫度場、流場及壓力場的分布特征，為改進新工藝的開發和設計提供了理論依據和參數。同時，對比研究了氫等離子體和空氣等離子體在電流為5 kA時的電弧特性，探究了電流大小和電弧長度對氫弧特性的影響，得到陽極表面的電...

渦流熱電耦合制備銅硅合金————作者：張富海;張廷安;豆志河;韓金儒;李丙奇;

摘要：銅硅中間合金是制備硅青銅的重要原料，但傳統用于制備銅硅中間合金的工藝流程長且成本高.本文中提出了一種以純銅塊、SiO₂和鎂粉為原料，連續可控鎂熱還原制備CuSi中間合金的新工藝，分析了不同配鎂系數對合金成分及渣金分離效果的影響，并采用質量作用濃度模型研究了Cu-Si-Mg-O體系在1 600℃時的相平衡組成.結果表明：合金成分隨配鎂系數增加的變化趨勢與實驗結果基本一致；當配鎂...

廢棄鋼渣重熔的低碳自循環回收處理工藝————作者：孫深;尚德義;李超;趙亮;楊光;趙自鑫;劉帥;宋世哲;

摘要：針對廢棄鋼渣的回收處理工藝開展了研究，并進行了可行性分析與中試實驗.結果表明：當采用全新的鋼渣重熔低碳自循環回收處理工藝后，實驗鋼錠的雜質元素含量降低，并且成分均優于入爐鐵水樣，在實際生產中，也可以滿足鋼水罐扒渣后直接吊裝兌入轉爐且不打擾生產順行的要求；在被扒除的鋼渣中，Fe質量分數低至0.7%～1.5%,幾乎被完全提取回收，且不需要引入新的設備與裝置.該回收過程綠色低碳環保，工藝簡單流程短，破解...

礦砂料倉均勻下料的優化模擬————作者：魏代春;倪俊;曾旺;尹利潭;宮平;寇明銀;周恒;

摘要：針對某多粒徑分布的礦砂在實際卸料過程易出現料面流動均勻性變差的問題，以該礦砂均勻下料為目標，先采用離散單元法建立了三維料倉下料模型，模擬解析了現有料倉結構下多粒徑礦砂的流動行為，并提出了利用高度偏差值指數定量評價下料均勻性指數的方法，而后解析了不同導流體結構對礦砂下料均勻性的影響規律.結果表明：現有料倉結構下料過程為典型漏斗流，其流型依次為“一”型至“U”型及“V”型，下料不均勻，高度偏差的最大值...

基于灰狼算法優化深度極限學習機的鋼軌熱處理性能預測模型————作者：蔡里批;李碩;丁敬國;

摘要：為了研究鋼軌的化學成分、入口溫度、環境溫度，以及風冷時風壓、風速等參數對熱處理鋼軌性能的綜合影響，進一步解決鋼軌熱處理后設定精度低的難題，開發了一種基于灰狼算法優化深度極限學習機(grey wolf optimization deep extreme learning machine, GWO-DELM)的鋼軌熱處理性能預測模型.先采用深度極限學習機(DELM)構建出工藝模型，而后，針對深度極限學...

堿金屬K對焦炭反應性和反應后強度的影響————作者：索志遠;高強健;趙克斌;徐維利;段福彬;王加林;

摘要：為了研究堿金屬K對焦炭反應性(CRI)和反應后強度(CSR)的影響，采用浸堿法對3種典型焦炭(焦炭A,B,C)進行處理，測試其反應性和反應后強度，并結合掃描電鏡(SEM)和能譜分析(EDS)表征了其微觀結構的演變.結果表明：堿金屬K顯著促進了焦炭的氣化反應，使其反應性增加和反應后強度下降；以焦炭A為例，浸K后其反應性從19.97%增至30.70%,增幅達10.73%,反應后強度從69.80%降至5...

鋁電解石墨陽極電化學行為————作者：黃義鵬;閔定偉;楊鳳麗;陳功;

摘要：采用循環伏安法研究石墨陽極上的電化學特征，探究氧化鋁質量分數和陽極鈍化電位的關系，并結合X射線光電子能譜技術對恒流電解后陽極表面產物進行表征，分析電化學反應中間產物類型，探討鋁電解中非陽極效應階段的PFC(全氟化碳，包括CF₄和C₂F₆)排放機制。結果表明：當氧化鋁質量分數從0增加至3%時，陽極鈍化電位從2.4 V（vs. Pt）增...

稀土La對ZL101鋁合金組織、力學性能及磨損性能的影響————作者：張書維;牛子帆;王琳;朱文軒;

摘要：利用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、萬能拉伸實驗機、顯微硬度計及摩擦磨損實驗機，研究了稀土La變質及熱處理對ZL101合金微觀組織、力學性能和耐磨性能的影響.結果表明：稀土La變質可以實現ZL101合金中的α-Al相及共晶Si相的細化，使合金組織形態得到有效改善；對ZL101-0.6%La合金進行T6熱處理后，合金組織內的α-Al相及共晶Si相得到進一步細化，α...

制備條件對Sr_1.94Eu_0.04La_0.02SiO₄結構和發光性能的影響————作者：王偉;朱紅波;吳梅;

摘要：采用高溫固相法制備出Sr_1.94Eu_0.04La_0.02SiO₄熒光粉，分析了助熔劑類型、助熔劑添加量、燒結溫度、燒結時間對熒光粉物質結構、發光性質和表面形貌的影響，并使用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、熒光分光光度計表征了熒光粉的物質結構、表面形貌及發光性能.結果表明：不同條件下制備的熒光粉...

鍍銅石墨烯添加量對NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料性能的影響————作者：王雪芹;錢映;張志剛;

摘要：以化學鍍銅石墨烯作為增強相，采用粉末冶金法制備石墨烯增強NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料，重點探討了鍍銅石墨烯添加量（質量分數，下同）對該金屬陶瓷復合材料的氣孔率、抗彎強度和抗熱震性能的影響。結果表明：添加鍍銅石墨烯可以有效提高NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料的致密度、抗彎強度和抗熱震性能；當鍍銅石墨烯添加量為...

輻射管表面溫度均勻性的數值模擬————作者：孟子鈔;伊智;李國軍;

摘要：輻射管是一種重要的間接加熱設備，被廣泛應用于金屬熱處理、鋼坯加熱等工藝環節.采用計算流體力學(CFD)技術對輻射管的溫度場進行數值模擬，并在相同的操作工況下，對3種常用管型的輻射管的溫度均勻性進行對比分析，同時還探討了壁面黑度對輻射管表面溫度均勻性的影響.結果表明：W型輻射管的表面溫度均勻性最優，I型輻射管的表面溫度均勻性最差；輻射熱流量隨著壁面黑度的增加而升高，輻射管的壁面黑度在0.7～0.9時...

電爐熔煉氫基直接還原鐵的實驗————作者：李夢港;儲滿生;唐玨;劉倬良;

摘要：通過模擬電爐冶煉氫基直接還原鐵和廢鋼，考察了熔煉溫度、熔煉時間、直接還原鐵(direct reduced iron, DRI)配比和爐渣堿度對熔煉效果的影響.結果表明：當熔煉溫度從1 550℃升至1 700℃時，鐵收得率η(Fe)呈上升趨勢，鋼中w(TFe)先升高后降低，w[P]逐漸升高，而w[S]逐漸降低；當熔煉時間由3 min增至30 min時，η(Fe)略微下降，w(TFe)無明顯變化，w[...

基于改進鯨魚優化算法的電加熱爐最優鋼溫模型————作者：婁一荻;于慶波;張蕊;

摘要：針對傳統燃料加熱爐能耗過高、CO₂排放量過大這類問題，提出了以綠色電能為能源的加熱爐來連續加熱鋼坯的設想，建立了電加熱爐鋼坯內部二維瞬態傳熱模型和以電加熱爐能耗最小為目標的最優加熱模型，采用一種基于非線性收斂因子和慣性權重的改進鯨魚優化算法，得到了鋼坯的理想升溫曲線，并討論了電加熱爐的產量和裝鋼溫度對理想升溫曲線和斷面溫差的影響.結果表明：該數學模型可以準確求出鋼坯的理想升溫...

不同電流模式下電渣重熔的電磁特性————作者：李興達;趙巖;張紅偉;何江一;韓信;雷洪;

摘要：為了深入探究導電結晶器電渣重熔和傳統電渣重熔的電磁特性，求解了簡化的Maxwell方程，并分析了交流電流和直流電流下兩種電渣重熔裝置內磁場、電流密度、電磁力和焦耳熱的分布.結果表明：兩種電渣重熔裝置的磁場、電流密度、電磁力和焦耳熱均呈軸對稱分布；隨著電流頻率的增加，趨膚效應變得更為明顯，電極和金屬熔池處的焦耳熱比渣池處的焦耳熱高3個數量級；兩種裝置下的電極/渣池界面、渣池/金屬熔池界面均為等電勢面...

錳基NH₃-SCR脫硝催化劑的研究————作者：杜文亞;鄭子文;郭銳;趙加波;徐海健;謝華清;

摘要：氨法選擇性催化還原（NH₃-SCR）脫硝技術是目前工業中應用最多的煙氣脫硝技術，受限于釩鎢催化劑較高的工作溫度，低溫錳基催化劑的制備逐漸成為研究熱點.本文中先對錳基催化劑類型的研究現狀進行總結，發現當前主流的復合型和負載型錳基催化劑均具有良好催化性能和較大發展潛力，但缺乏其反應過程的微觀剖析.然后，對當前錳基催化劑NH₃-SCR反應機理的研究進行梳理，發...

20CrMnVTi石油套管連鑄坯宏觀偏析模擬————作者：張帆;吳存有;榮文杰;李寶寬;

摘要：連鑄過程中產生的宏觀偏析對石油管的抗腐蝕性能有著重要影響.為了研究石油套管連鑄坯在整個連鑄過程中的宏觀偏析行為，建立了耦合湍流流動、溶質傳輸和傳熱的三維數學模型，并研究了拉坯速度及過熱度對溶質分布的影響.結果表明：初始凝固坯殼的溶質元素在結晶器內會出現皮下負偏析，而伴隨著凝固的進行，溶質元素受液-固界面溶質再分配的影響向中心富集，最終產生中心偏析；將拉坯速度控制在1.6 m/min,過熱度保持在1...

鍍銅石墨烯添加量對NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料性能的影響————作者：王雪芹 ;錢映 ;張志剛 ;

摘要：以化學鍍銅石墨烯作為增強相，采用粉末冶金法制備石墨烯增強NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料，重點探討了鍍銅石墨烯添加量（質量分數，下同）對該金屬陶瓷復合材料的氣孔率、抗彎強度和抗熱震性能的影響.結果表明：添加鍍銅石墨烯可以有效提高NiFe₂O₄基金屬陶瓷復合材料的致密度、抗彎強度和抗熱震性能；當鍍銅石墨烯添加量為...

一種中碳中硅含鎳超高強韌彈簧鋼的設計與組織性能————作者：袁長波;侯世耀;王帥;張陽;趙陽;陳禮清;

摘要：超高強韌和超長疲勞壽命是汽車懸架系統用彈簧扁鋼的發展方向。鎳是提高韌性的有效合金元素，彈簧鋼中適量添加鎳可以獲得超高強韌性，從而實現超長疲勞壽命的目標。為此，本文設計了一種含鎳的中碳中硅彈簧鋼，在對其力學性能和微觀組織進行檢測分析和表征的基礎上，獲得了熱處理工藝對其力學行為和微觀組織的影響規律。研究表明：合適的淬火溫度能夠細化彈簧鋼晶粒和馬氏體板條尺寸，但是力學性能對淬火溫度不敏感；在回火過程中主...

MgO與MgO-MgAl₂O₄耐火材料同低碳鋁脫氧鋼的反應行為————作者：李天賜;李陽;孫萌;馬帥;王禹程;姜周華;

摘要：本文在實驗室條件下，研究了MgO和MgO-MgAl₂O₄耐火材料在不同冶煉時間下同鋼液的反應行為及其對鎂鋁尖晶石夾雜物的影響。研究發現：在相同的鋁脫氧制度下，兩種耐火材料的侵蝕行為以及相關聯的鎂鋁尖晶石夾雜物的形成行為表現出一定的差異，MgO-MgAl₂O₄坩堝在同鋼液接觸的邊界處會存在鎂鋁尖晶石增多的現象，相...

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