稀土元素在铁基和镍基溶液中的热力学性质、相平衡和作用机理

稀土元素在铁基和镍基溶液中的热力学性质、相平衡和作用机理

一、稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究(论文文献综述)

杜挺[1](1990)在《稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究》文中指出

杨宗伦[2](2006)在《钢中稀土铈与低熔点金属元素锡相互作用规律研究》文中研究说明随着社会对钢材用量的增加,以废钢为主要原料的电弧炉炼钢将会得到快速的发展;然而废钢在循环使用过程中,使钢中低熔点金属元素(如Sn、Pb、Sb、As、Bi等)的含量不断增加,这些低熔点金属元素将对钢材的性能造成严重的危害。因此,对钢中低熔点金属元素含量的控制及去除问题成为新的研究热点。稀土元素几乎是唯一能与钢中Pb、Sn等有害元素化合的元素,这是因为稀土元素的电子结构特殊而具有极强的化学活性。 本文采用Miedema二元生成热模型,计算稀土铈和低熔点金属锡元素作用生成铈-锡化合物的生成热,用晶体离子熵公式计算熵变,用绝对熵法估算化合物标准生成自由能。从热力学方面证明了稀土铈和钢中低熔点金属锡反应是完全可能的。 本实验在低氧、低硫的工业纯铁中配加一定量的高纯稀土铈和高纯低熔点金属锡,在中频真空感应熔炼炉中进行冶炼,将炼好的钢样一部分进行退火处理。采用OM(金相显微镜)、SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射仪)、EPMA(电子探针)等手段对铸态试样和退火试样进行定性和定量分析,确定在本实验条件下,添加的稀土铈优先与钢液中微量的氧、硫反应,形成Ce2O3和Ce2O2S化合物。当氧、硫元素降低到一定程度后,铈与锡开始发生反应生成铈-锡化合物。 稀土元素铈和低熔点金属锡除单独结合生成高熔点化合物外;有少量的铈-锡化合物还会以先形成Ce2O3和Ce2O2S化合物作为生成核心进行生长,形成复相组织。复相组织颗粒尺寸较大,一般在10~100μm之间,随机分布于基体中。单独形核的铈-锡化合物为深灰色的球状颗粒,尺寸细小,一般为1~10μm,主要沿晶界分布。 通过实验可知,在炼钢温度范围内,铈与锡相互作用能够生成高熔点化合物,从而可以推断铈能够减轻低氧、低硫钢中低熔点金属元素对钢材性能危害。

张雪良[3](2020)在《热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究》文中进行了进一步梳理不锈钢中非金属夹杂物的种类、形貌、尺寸和数量等特性对钢材的性能具有决定性的影响。铸坯中形成的夹杂物在经历后续的热处理和轧制工艺后,其成分、形貌和尺寸等特性往往与钢液凝固前的初始夹杂物存在较大的差异。究其原因主要是热处理和轧制不仅能够改变钢坯的尺寸形状和组织结构,同时也会在夹杂物与固态钢基体间产生固相反应和挤压受力,从而造成夹杂物的改性和变形等。通过合适的热处理和轧制工艺实现固态不锈钢中非金属夹杂物特性的有效控制是可行的。本研究通过热处理实验、轧制试验及热变形模拟实验,首先研究了热处理和轧制过程中18Cr-8Ni型不锈钢内非金属夹杂物的演变行为,明确了钢成分、热处理温度、压下量等参数对夹杂物特征变化的影响规律;接着,进一步探讨和分析了稀土钇处理不锈钢内稀土类氧化物夹杂在热-机械处理过程中的行为变化、演变规律、影响因素以及演变机理;最后,利用扩散偶方法,探究和揭示了热-机械处理过程中夹杂物与钢基体间的固相反应机理和变化规律,构建了预测夹杂物/钢基体间固相反应和夹杂物变性的动力学理论模型。研究结果表明:1)热处理过程中18Cr-8Ni型不锈钢内MnO-SiO2型夹杂物的变化行为与不锈钢的Si和Mn含量有关。当不锈钢中Si含量低于临界Si含量时,MnO-SiO2型夹杂物会转变为MnO-Cr2O3氧化物,反之则不转变。不锈钢中Mn含量增加会降低夹杂物发生转变的临界Si含量值;2)在1273 K-1573 K范围内,提高热处理温度会促进低Si不锈钢中MnO-SiO2型夹杂物向MnO-Cr2O3的转变,但对高Si不锈钢内夹杂物无影响;3)18Cr-8Ni型不锈钢内低熔点硅酸盐夹杂物在热轧过程表现出良好的变形能力,其在热轧过程中演变为长条状的夹杂物。冷轧过程中,长条状夹杂物发生断裂,形成多个细小的氧化物颗粒。随着冷轧压下量的增加,断裂后的氧化物颗粒尺寸逐渐减小,但颗粒间的间距增加。冷轧过程中,夹杂物颗粒不再发生断裂的临界尺寸约为0.5 μm;4)钇处理不锈钢中均匀球形Al2O3-Y2O3-SiO2-MnO-Cr2O3夹杂物在热处理过程中会转变为包含富Y相(Y2O3-SiO2)+富Al相(Al2O3-MnO-Cr2O3)的不规则状复合夹杂物。随热处理温度的升高,夹杂物的转变先增强后减弱。其中,在1373 K下夹杂物的转变最显着;5)钇基稀土氧化物夹杂在热处理过程中的转变机理被认为是(i)夹杂物结晶导致的夹杂物内部转变和(ii)夹杂物与钢基体间固相反应的共同作用结果;6)钇基稀土氧化物Al2O3-Y2O3-SiO2-MnO-Cr2O3在热变形过程中会转变为包含富Y相+富Al相的非均匀相夹杂物。随着变形量增加,稀土夹杂物的转变加剧。变形速率对稀土夹杂物转变的影响较小。在1223 K~1623 K范围内,提高变形温度会加快稀土夹杂物的转变;7)钇基稀土氧化物夹杂在热变形过程中发生变形。随着变形量增加,夹杂物的真实延伸率增加,但夹杂物的变形能力降低。在0.01s-1~1.0s-1范围内,夹杂物的真实延伸率和变形指数随变形速率的增加而增加。在1223 K~1623 K温度范围内,随着变形温度的升高,夹杂物的真实延伸率和变形指数先升高后降低。其中,夹杂物在1323 K下的变形能力最佳;8)MnO-SiO2型氧化物/钢基体扩散偶在热处理过程中,氧化物内FeO分解产生的过剩氧扩散至铁基合金中与Mn、Si元素反应,造成了铁基合金中Mn和Si含量降低和析出细小的氧化物颗粒,形成Mn损耗区域(MDZ)和颗粒析出区域(PPZ)。增加热处理时间和热处理温度均会促进二者间的固相反应;9)建立了有效预测热处理过程中MnO-SiO2型氧化物夹杂与Si-Mn脱氧钢基体间界面固相反应的动力学理论模型。

王锦飞[4](2009)在《稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响》文中指出随着现代工业的迅猛发展,不锈钢的用量与日俱增,发展低铬综合性能良好的铁素体不锈钢已经成为主要的研究方向之一。除了要求钢材有高的强度和韧性之外,还要求有良好的耐氧化和耐腐蚀性能,这方面稀土能发挥重要作用。在不锈钢中加入稀土元素,可以在钢中微量固溶,净化晶界,变质夹杂物,细化晶粒组织,从而改善钢的耐腐蚀性能。本研究是在0Cr13不锈钢中加入稀土元素Y,研究稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及耐腐蚀性能的影响。通过观察金相组织,分析夹杂物形态、成分,研究稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织的影响。通过周期浸泡实验,自腐蚀电位检测,自腐蚀交流阻抗谱测量等方法研究稀土Y对0Cr13不锈钢耐腐蚀性能的影响。通过实验与分析,结果表明:随着稀土含量的增加不锈钢中的稀土残留量也随着增加。稀土元素Y明显改善了0Cr13不锈钢的组织,在锻态组织中,随着稀土含量增加,组织明显细化。但稀土对不锈钢组织的细化作用有一个极限,当超过这个极限含量时,稀土会体现出恶化作用。在热处理后不锈钢组织中,稀土的加入可减少混晶现象,使组织趋于均匀。在相同状态的组织下,稀土元素Y与0Cr13不锈钢中的O、S、Mn等发生反应,降低低熔点有害元素的含量,起到了净化晶界的作用。稀土元素Y变质了0Cr13中的夹杂物,形成高熔点稀土复合夹杂物,弥散分布在晶界上。腐蚀实验表明:稀土元素Y的加入,提高了0Cr13不锈钢的耐化学腐蚀能力,腐蚀率明显下降。随着浸泡时间的延长,0Cr13不锈钢耐蚀规律并未改变,浸泡60天和浸泡15天的耐蚀规律相同。只是随着浸泡时间的延长,试样表面形成一层致密的钝化膜,阻止了试样表面与外界的接触,使耐蚀能力更加提高。稀土的加入可明显提高0Cr13不锈钢的硬度,随着稀土元素Y的含量增加,不锈钢硬度升高,稀土元素对硬度的影响也有一个极限值。

张正江[5](2014)在《Cr13钢掺杂稀土第一性原理计算及耐CO2腐蚀研究》文中研究表明二氧化碳腐蚀是石油化工行业中一种常见的腐蚀类型,CO2气体溶于水或原油后对输油管线或套管等设备造成了严重的腐蚀。Cr13不锈钢价格低廉、综合性能较好,是石油化工等工业中一种非常有潜力的耐蚀材料。Cr13钢存在高温时的均匀腐蚀、中温时的点蚀、低温时的硫化物应力开裂(SSC)等缺陷,在Cr13钢中添加适量的稀土元素可以进一步提高其耐CO2腐蚀性能。本文系统地研究了稀土Ce元素对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的影响。考虑到CO2分子在Fe(100)面吸附方式的不同,建立了6种吸附模型,利用第一性原理计算了Ce元素掺杂后Cr13钢吸附能的变化,从微观上分析了Ce元素对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的影响。采用等离子电弧炉炼制了不同Ce含量的Cr13钢,借助金相显微镜和扫描电镜对不同钢的金相组织进行了观察,分析了Ce元素对Cr13钢显微组织的影响。利用电化学工作站,在通入饱和CO2气体条件下,测定了不同Ce含量钢在3.5%NaCl溶液和聚区采出液中的电化学阻抗谱和动电位极化曲线,分析了Ce元素对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的影响。吸附能计算结果表明,Cr13钢掺杂Ce元素后,吸附能增大,吸附结构的稳定性减小,耐CO2腐蚀性能增强。耐蚀性随着Ce元素含量的增加先是逐渐增大,当Ce元素含量为0.1%(wt%)时,吸附结构的吸附能最大、稳定性最小,耐蚀性最强。再增加Ce含量,耐蚀性下降。金相显微镜及扫描电镜观察结果表明,添加适量的Ce元素可以改善Cr13钢的显微组织。随着Ce元素的增加,基体组织铁素体晶粒尺寸减小、大小均一、分布均匀,混晶现象消失;碳化物尺寸减小、数量减少,偏聚现象消失。当Ce元素含量为0.1%(wt%)时显微组织最佳。继续增加Ce元素含量铁素体和碳化物尺寸增大、分布不均,开始出现混晶、偏聚现象。电化学研究表明,添加适量的Ce元素,可显着提高Cr13钢耐CO2腐蚀性能。Ce元素含量为0.1%(wt%)时,Cr13钢的致钝电位较低、击穿电位较高、钝化区间最宽,耐CO2腐蚀性能最佳。当Ce元素的含量继续增大时,钝化区间变窄,耐蚀性降低。同一Cr13钢在采出液中的耐CO2腐蚀性较3.5%NaCl溶液强。

孙会魁[6](2009)在《稀土铈对含铅钢力学性能影响的研究》文中研究说明随着钢材需求量的不断加大,以废钢为主要原料的短流程炼钢被普遍看好。但在废钢的循环使用过程中,不可避免地将铅等低熔点金属带入到炼钢炉中。由于这些金属的氧化位比铁低,在常规的炼钢工艺中不能有效去除,且易在晶界富集,恶化钢的质量,使钢材发生表面裂纹、热处理回火脆性、高温持久强度和抗应力腐蚀强度明显下降等问题。因此,对钢中低熔点金属元素含量的控制及去除问题成为新的研究热点。稀土元素几乎是唯一能与钢中Pb、Sn等有害元素化合的元素,这是因为稀土元素电子结构特殊而具有极强的化学活性。稀土元素是钢液极强的净化剂和洁净钢夹杂物的有效变质剂。本文采用熔炼实验和力学性能试验两种实验方法研究稀土铈对含有低熔点金属铅的H08钢力学性能的影响。熔炼实验中,在H08钢中配加一定量的稀土铈和低熔点金属铅,在中频真空感应熔炼炉中进行冶炼。冶炼出的钢锭经过轧制,并进行热处理,加工成力学性能标准试样。通过对力学性能标准试样进行力学性能测试和扫描电镜分析,研究稀土铈对含铅H08钢抗拉强度、塑性和冲击韧性等力学性能的影响。实验结果表明:往含铅H08钢中加入一定量的稀土铈,在一定的热处理条件下,稀土元素铈可以减轻H08钢中低熔点金属元素铅对钢材力学性能的危害。

王龙妹[7](2004)在《稀土元素在新一代高强韧钢中的作用和应用前景》文中指出综述了稀土在钢中的应用和主要作用,并从稀土的特性分析讨论了稀土在钢中的作用机制,阐明稀土是钢的一种有效的强净化和变质剂,固溶稀土的存在强烈影响微结构。通过强净化、变质和微量合金化,稀土可有效控制局域弱化,降低微结构的能态,有效抑制钢中有害元素和脆性相偏聚所造成的脆性断裂,稀土可望作为发展21世纪高强韧钢、提高高强钢韧性的重要元素。

龙敏[8](2007)在《钢中铈与锡的交互作用研究》文中研究指明以废钢为主要原料的电炉炼钢具有很好的市场前景。在废钢的循环使用过程中,不可避免地将诸如锡等低熔点金属带入炼钢炉中,在常规的炼钢工艺中不能有效去除,可使钢材发生表面裂纹或热处理回火脆,并造成高温持久强度明显下降等问题。对钢中低熔点金属元素含量的控制及去除是提高钢材质量的重要方向之一。稀土元素因独特的电子壳结构而具有极强的化学活性,在钢液中具有很强的净化作用和非金属夹杂物的变性作用。本文采用铜试剂分离—偶氮胂Ⅲ光度法测定试样中稀土铈,并合理选定了测试条件。用铜试剂沉淀分离干扰元素,在PH≈3弱酸性环境,加偶氮胂Ⅲ与稀土铈络合生成蓝紫色络合物,于波长650nm处直接对合金钢样中的稀土铈进行光度法测定。采用苯基荧光酮—溴化十六烷基三甲基胺直接光度法测定锡,在稀硫酸介质中,锡与苯基荧光酮、溴化十六烷基三甲基胺组成多元体系,生成稳定的红色络合物,于波长540nm处进行光度法测定。同时应用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪等手段对高温熔渗试样进行定性和半定量分析。研究结果表明,在特殊的熔炼条件下,通过增加铁液中铈与锡的含量,稀土铈能够和金属锡在钢中相互作用生成高熔点化合物,主要以细小的球状或粒状形态分布于基体。

牛喜斌[9](2008)在《钢中稀土铈与低熔点金属铅的作用规律研究》文中研究说明近年来废钢为主要原料的短流程炼钢普遍被看好,废钢的循环使用过程中,铅等低熔点金属不可避免的带入到炼钢炉中。在常规的炼钢工艺中不能有效去除,且易在晶界富集,恶化钢的质量,使钢材发生表面裂纹、热处理回火脆性,以及高温持久强度和抗应力腐蚀强度明显下降等问题。故对钢中低熔点金属元素含量的控制及去除问题成为研究热点。稀土元素电子结构特殊且具有极强的化学活性决定其是钢液极强的净化剂和洁净钢夹杂物的有效变质剂。稀土是少数几个能与钢中Pb、Sn等有害物质化合的元素,但稀土铈与低熔点金属铅作用产物及在钢中能否生成化合物的相关报道非常少。本文通过高温熔渗实验分别研究H08钢表面熔渗层产物及铈铅熔融生成物。熔渗实验中,以块状稀土铈和颗粒状铅为原料,与H08钢屑以一定比例装入自制熔渗H08缸体装置,真空电阻炉中共渗。熔融实验将铈铅装入自制H08缸体,置于KSS-16G高温节能管式电阻炉中熔融。对试样进行OM(金相显微镜)、EPMA(电子探针)、XRD(X射线衍射仪)等分析。实验结果表明:熔渗产物中,铈原子可沿H08钢的奥氏体晶界向内扩散,并与铁原子作用生成铈铁金属问化合物Ce2Fe17,Ce与Pb反应生成Ce5Pb3相,Ce5Pb3在氧化介质中不稳定,容易发生氧化;熔融生成物中,铈的富集区生成Ce3Pb相,夹杂分布,铅高浓度区生成CePb相,含量较多,分布均匀,同时存在少量相对稳定相Ce5Pb2。

傅绪鑫[10](2009)在《稀土元素Ce对超级双相不锈钢组织与热加工性能的影响》文中研究说明双相不锈钢(Duplex Stainless Steel)是不锈钢的一个重要分支,因显微组织由铁素体和奥氏体构成而得名,通常以铁素体为基体(体积分数在5070%之间),其余为奥氏体。由于其具有很高的耐应力腐蚀破裂、耐孔蚀和缝隙腐蚀的性能以及良好的综合力学性能等特点而被广泛地应用于化学、石化、纸浆、造纸和石油等工业。然而,在高温热加工变形时由于两相的软化机制不同,容易促使在相界的裂纹成核和扩展,从而导致双相不锈钢的热加工工艺性能较差,极大影响成材率。本文以添加稀土Ce的铸态超级双相不锈钢为研究对象,通过金相观察、扫描电子显微镜、显微硬度、热模拟拉伸/压缩实验、冲击实验等研究方法对不同稀土添加量试样的显微组织、室温与高温力学性能以及高温变形行为进行表征和分析,探讨了稀土的细化、净化、微合金化及变质作用,并重点分析了稀土改善超级双相不锈钢热加工性能的机理。对铸态00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的显微组织的研究表明:稀土Ce是一种奥氏体形成元素,可以细化组织,使得等轴晶区域增多,减少大的树枝晶存在;稀土Ce具有较强的脱氧脱硫能力,能够与氧、硫发生反应,生成球状稀土氧化物、稀土硫氧化物(RE2O2S)或稀土硫化物(RE2S3),取代长条状的硫化物夹杂,改善钢材的韧塑性尤其是横向冲击性能,改善钢的各向异性。通过稀土Ce的变质夹杂及净化晶界的作用,提高了钢的室温冲击韧性,稀土Ce添加量为0.110mass%和0.220mass%的钢的冲击功与不添加稀上Ce的钢相比,分别提高了14 J和61 J,增幅达到了21.9%和61.4%。观察冲击后断口观察发现,稀土Ce促使钢从准解理断裂向韧窝断裂转变,韧窝中出现的细小球状稀土夹杂物是其转变的主要原因。冲击韧性的提高对于容易产生热裂失效的超级双相不锈钢的热加工是有利的,这也为降低钢的成本,提高经济效益提供了新的途径。对铸态00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的高温热塑性的研究表明:当稀土Ce添加量为0.165 0.220mass%时,拉伸试样断面收缩率和延伸率都有大幅度提高,此类成分钢种的热塑性最佳。用Gleeble-3800热模拟机系统研究了铸态00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的热变形行为。稀土Ce的加入可以提高热压缩过程中钢种的变形抗力,减小钢种热加工过程产生热裂的倾向。利用Zener- Hollomon关系式,通过线性回归计算超级双相不锈钢的热变形激活能,未添加稀土Ce的铸态00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的热变形激活能为522 kJ/mol,应力指数为5.84,其热变形方程为:确定了变形抗力(峰值应力)与Z参数的关系式分别为:结果表明:在同样的热压缩变形条件下,添加适量的稀土Ce可有效降低超级双相不锈钢的热变形激活能。给出了不同应变量、变形温度及应变速率下的应变速率敏感性指数及能量消耗效率,建立了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的热加工图(Processing map)。

二、稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究(论文提纲范文)

(2)钢中稀土铈与低熔点金属元素锡相互作用规律研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 低熔点金属元素对钢材性能的影响
        1.1.1 钢中低熔点金属元素的来源
        1.1.2 低熔点金属元素在钢中的偏析
        1.1.3 低熔点金属对钢材力学性能的危害
    1.2 稀土元素及其性质
        1.2.1 稀土元素简介
        1.2.2 稀土元素的电子结构特点
        1.2.3 稀土元素的化学和物理性质
    1.3 稀土元素在钢中的作用机制及其基本规律
        1.3.1 稀土对钢中杂质元素的去除作用
        1.3.2 稀土对夹杂物的变质作用
        1.3.3 稀土对钢的微合金化作用
    1.4 钢中稀土加入方法
    1.5 稀土在钢中的应用情况及发展前景
        1.5.1 国外应用情况
        1.5.2 国内应用情况
        1.5.3 稀土在钢中的应用前景
    1.6 本工作研究的内容和意义
第二章 实验方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验方案
    2.3 熔炼实验
    2.4 热处理实验
    2.5 检测试样制备
第三章 铈-锡化合物的热力学预测
    3.1 Miedema生成热模型介绍
        3.1.1 影响Miedema生成热模型的因数
        3.1.2 Miedema生成热模型公式推导
        3.1.3 模型参数含义及单位
    3.2 计算铈-锡化合物的标准生成自由能
        3.2.1 计算铈-锡化合物的标准生成焓
        3.2.2 计算ΔS_(Ce5Sn3)、ΔS_(Ce5Sn4)和ΔS_(Ce2Sn5)
        3.2.3 计算ΔG_(Ce5Sn3)~0、ΔG_(Ce5Sn4)~0和ΔG_(Ce2Sn5)~0
    3.3 铈化物标准生成自由能
    3.4 本章小结
第四章 铈-锡化合物的相结构和成分分析
    4.1 X-射线衍射物相分析
        4.1.1 X-射线衍射物相分析原理简述
        4.1.2 实验条件及实验数据的处理
        4.1.3 衍射结果分析
        4.1.4 熔炼和熔渗试样物相对比
    4.2 电子探针微区成分分析
        4.2.1 电子探针结构原理
        4.2.2 成分分析
    4.3 本章小结
第五章 铈-锡化合物光学性质和形貌分析
    5.1 光学金相显微分析
        5.1.1 铸态试样金相显微分析
        5.1.2 退火态下试样金相显微分析
        5.1.3 大颗粒金相分析
    5.2 试样电子形貌分析
        5.2.1 背散射电子形貌分析
        5.2.2 二次电子形貌分析
    5.3 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
附录
独创性声明
关于学位论文使用授权的说明

(3)热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 不锈钢概述
        2.1.1 不锈钢的发展
        2.1.2 不锈钢的分类及冶炼
        2.1.3 18Cr-8Ni型不锈钢性能特点
    2.2 钢中非金属夹杂物
        2.2.1 钢中非金属夹杂物来源与分类
        2.2.2 非金属夹杂物对钢材性能的影响
    2.3 液态钢中非金属夹杂物的控制
        2.3.1 非金属夹杂物的去除
        2.3.2 非金属夹杂物的改性
    2.4 固态钢中非金属夹杂物的控制研究
        2.4.1 热处理过程钢中非金属夹杂物的控制
        2.4.2 轧制过程钢中非金属夹杂物的演变行为
    2.5 稀土元素在钢中的应用
        2.5.1 稀土元素简介
        2.5.2 稀土元素在钢中的作用
        2.5.3 稀土元素对钢材性能的影响
3 研究背景及研究内容
    3.1 课题背景及意义
    3.2 研究内容及思路
    3.3 创新点
4 热处理过程不锈钢中夹杂物的演变
    4.1 实验方法
        4.1.1 试验钢的制备
        4.1.2 热处理实验及试样分析
    4.2 不锈钢成分对热处理过程夹杂物的影响
    4.3 热处理温度对夹杂物演变行为的影响
    4.4 本章小结
5 轧制过程不锈钢中夹杂物的行为研究
    5.1 实验方法
        5.1.1 实验过程
        5.1.2 实验样品的检测分析
    5.2 铸坯中夹杂物的特征
    5.3 热轧过程中夹杂物的变化
    5.4 冷轧对夹杂物特性的影响
    5.5 轧制过程中夹杂物的变形机理分析
    5.6 本章小结
6 热处理对含钇不锈钢中夹杂物的影响
    6.1 实验方法
        6.1.1 稀土试验钢的制备
        6.1.2 热处理实验
        6.1.3 实验样品的制备及检测
    6.2 热处理过程夹杂物的演变行为
        6.2.1 热处理前钢锭中夹杂物特征
        6.2.2 热处理过程中夹杂物的演变行为
    6.3 热处理条件对夹杂物演变行为的影响
        6.3.1 热处理温度对稀土夹杂物的影响
        6.3.2 热处理后冷却方式对夹杂物演变的影响
    6.4 热处理过程稀土夹杂物的演变机理
    6.5 本章小结
7 热变形过程含钇不锈钢中夹杂物的演变
    7.1 实验方法
        7.1.1 稀土不锈钢的冶炼
        7.1.2 热变形实验
        7.1.3 夹杂物的特征分析
    7.2 稀土不锈钢铸锭中夹杂物特征
        7.2.1 夹杂物形貌
        7.2.2 夹杂物成分
        7.2.3 夹杂物尺寸分布
    7.3 变形量对夹杂物演变行为的影响
        7.3.1 钢基体的变形行为
        7.3.2 变形量对夹杂物的影响
    7.4 变形速率对夹杂物演变行为的影响
        7.4.1 钢基体的变形行为
        7.4.2 变形速率对夹杂物的影响
    7.5 变形温度对夹杂物演变行为的影响
        7.5.1 钢基体的变形行为
        7.5.2 变形温度对夹杂物的影响
    7.6 本章小结
8 热处理过程夹杂物与钢基体间的界面反应
    8.1 实验方法
        8.1.1 实验用合金与氧化物的制备
        8.1.2 热处理实验
        8.1.3 试样的检测分析
    8.2 实验结果与分析
        8.2.1 热处理前夹杂物与钢基体间界面特征
        8.2.2 热处理时间对夹杂物与钢基体间固相反应影响
        8.2.3 热处理温度对夹杂物与钢基体间固相反应影响
    8.3 夹杂物与钢基体间固相反应的动力学分析
    8.4 本章小结
9 结论和工作展望
    9.1 结论
    9.2 工作展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
引言
1 文献综述
    1.1 铁素体不锈钢
        1.1.1 铁素体不锈钢的概述
        1.1.2 铁素体不锈钢的分类
        1.1.3 铁素体不锈钢的组织特点及缺点
        1.1.4 铁素体不锈钢的一般性能
        1.1.5 铁素体不锈钢的工艺性能
        1.1.6 铁素体不锈钢的腐蚀性能
    1.2 稀土在钢中的作用
        1.2.1 稀土概述
        1.2.2 稀土元素对钢组织的影响
        1.2.3 稀土对钢机械性能的影响
        1.2.4 稀土对不锈钢耐腐蚀性的影响
    1.3 腐的蚀电化学研究方法
        1.3.1 自腐蚀电位法(Ecorr)
        1.3.2 电化学交流阻抗法(EIS)
        1.3.3 极化曲线法
    1.4 课题的背景及意义
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究意义
2 实验方案
    2.1 实验研究路线
    2.2 实验钢样品的准备
        2.2.1 试验钢成分设计
        2.2.2 实验钢的冶炼
        2.2.3 实验钢的锻造
        2.2.4 实验钢的热处理
    2.3 分析研究方案
        2.3.1 实验钢中主要成分检测
        2.3.2 研究试样组织、夹杂物观察与分析
        2.3.3 研究试样腐蚀性能实验
3 稀土元素对0Cr13 不锈钢组织、非金属夹杂物及硬度的影响
    3.1 稀土元素对0Cr13 不锈钢显微组织的影响
        3.1.1 稀土元素对0Cr13 不锈钢锻态组织的影响
        3.1.2 稀土元素对0Cr13 不锈钢热处理后组织的影响
    3.2 稀土元素对0Cr13 不锈钢实验钢中夹杂物的影响
        3.2.1 0Cr13 不锈钢中夹杂物分析
        3.2.2 稀土元素对0Cr13 不锈钢中夹杂物影响的机理分析
    3.3 稀土元素Y 对实验钢洛氏硬度的影响
    3.4 小结
4 稀土元素对0Cr13 不锈钢耐蚀性能的影响
    4.1 失重实验—周期浸泡实验结果及分析
        4.1.1 失重实验试样的准备
        4.1.2 失重实验结果及分析
    4.2 电化学试验结果及分析
        4.2.1 自然腐蚀电位测量结果与分析
        4.2.2 电化学交流阻抗测量结果及分析
        4.2.3 阳极极化曲线测量结果与分析
    4.3 夹杂物对实验钢耐腐蚀性影响的讨论
    4.4 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(5)Cr13钢掺杂稀土第一性原理计算及耐CO2腐蚀研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 Cr13 钢的应用及研究概况
        1.1.1 Cr13 钢的特性及用途
        1.1.2 含铬钢在油田中的腐蚀研究
        1.1.3 二氧化碳腐蚀国内外研究现状及发展趋势
    1.2 稀土对钢耐蚀性的影响及研究现状
        1.2.1 稀土元素的性质
        1.2.2 稀土元素在钢中的作用
        1.2.3 稀土对钢耐蚀性的影响及研究现状
    1.3 第一性原理在材料设计中的应用
    1.4 本文的研究目的、意义及内容
        1.4.1 本文的研究目的、意义
        1.4.2 本文的主要研究内容
第二章 Cr13 钢掺杂稀土 Ce 耐蚀性的第一性原理研究
    2.1 第一性原理计算的理论基础
    2.2 稀土 Ce 元素掺杂 Cr13 钢与 CO_2分子间吸附能的计算
        2.2.1 创建 Fe(100)面晶体结构模型
        2.2.2 吸附能的计算方法及意义
        2.2.3 CO_2分子吸附位置及吸附 Fe(100)面晶体结构
        2.2.4 CO_2吸附 Fe(100)面的吸附能计算结果
        2.2.5 虚拟晶体近似法
    2.3 Ce 元素掺杂 Cr13 钢吸附 CO_2分子的晶体结构及计算结果分析
    2.4 本章小结
第三章 实验钢的炼制及 Ce 元素对 Cr13 钢组织的影响
    3.1 实验技术路线
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验钢的成分设计
        3.2.2 实验钢的炼制
        3.2.3 实验钢的成分检测
    3.3 稀土元素 Ce 对 Cr13 钢显微组织的影响
        3.3.1 金相组织观察与分析
        3.3.2 SEM 组织观察与分析
    3.4 本章小结
第四章 稀土 Ce 元素对 Cr13 耐蚀性能的影响研究
    4.1 实验钢的耐蚀性能测试方法
        4.1.1 实验原理
        4.1.2 实验设备及条件
        4.1.3 实验步骤
    4.2 3.5%NaCl 溶液的电化学测试
        4.2.1 动电位极化曲线测试结果及分析
        4.2.2 电化学交流阻抗测量结果及分析
    4.3 聚区采出液的电化学测试
        4.3.1 动电位极化曲线测试结果及分析
        4.3.2 电化学交流阻抗测量结果及分析
    4.4 3.5%NaCl 与采出液中的电化学测试结果对比
    4.5 稀土 Ce 元素对 Cr13 钢耐 CO_2腐蚀性能的分析
    4.6 计算结果与实验结果的对比分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
详细摘要

(6)稀土铈对含铅钢力学性能影响的研究(论文提纲范文)

目录
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 低熔点金属元素在钢中的行为
        1.1.1 低熔点金属元素的来源
        1.1.2 低熔点金属元素的性质
        1.1.3 低熔点金属元素在钢中的偏析
        1.1.4 低熔点金属元素对钢材性能的危害
    1.2 稀土元素及其性质
        1.2.1 稀土元素简介
        1.2.2 稀土元素的电子结构
        1.2.3 稀土元素的性质
    1.3 稀土元素在钢中的作用
        1.3.1 净化作用
        1.3.2 变质作用
        1.3.3 合金化作用
    1.4 稀土元素对钢材性能的影响
        1.4.1 拉伸性能
        1.4.2 耐磨耐腐蚀性能
        1.4.3 疲劳性能
        1.4.4 冲击性能
    1.5 稀土元素铈与铅的相互作用
    1.6 钢中稀土加入方法
    1.7 稀土在钢中的应用概况及发展前景
        1.7.1 国外应用情况
        1.7.2 国内应用情况
        1.7.3 稀土在钢中的应用前景
    1.8 本研究的内容和意义
第二章 实验
    2.1 熔炼实验
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备及其原理
        2.1.3 熔炼实验流程
        2.1.4 试样制备及分析
    2.2 热处理实验
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 热处理实验流程
    2.3 成分检测试验
        2.3.1 试样制备
        2.3.2 试验主要设备
        2.3.3 试验方法
    2.4 力学试验
        2.4.1 拉伸试验
        2.4.2 冲击试验
第三章 实验结果与分析
    3.1 成分检测结果
        3.1.1 标准曲线
        3.1.2 工作曲线线性范围
        3.1.3 酸浓度
        3.1.4 显色剂用量
        3.1.5 掩蔽剂用量
        3.1.6 显色时间及稳定性
        3.1.7 稀土铈的含量
        3.1.8 样品中铈的回收率计算
    3.2 晶粒度分析
    3.3 力学性能试验结果及分析
        3.3.1 拉伸试验数据及分析
        3.3.2 宏观断口形貌分析
        3.3.3 稀土元素铈对含铅H08钢塑性的影响
        3.3.4 冲击试验数据及分析
第四章 结论
致谢
参考文献
附录

(7)稀土元素在新一代高强韧钢中的作用和应用前景(论文提纲范文)

1 稀土元素在钢中的作用机制
    1.1 深度净化, 控制弱化源
    1.2 变质作用
    1.3 凝固“组织控制”
    1.4 微合金化作用
        1.4.1 固溶度及固溶强化
        1.4.2 抑制局部弱化, 提高韧性
        1.4.3 改善和强化晶界
        1.4.4 影响杂质元素的溶解度, 减少脱溶量
        1.4.5 影响相变和改善组织
        1.4.6 稀土元素与其它微量合金元素的交互作用
2 稀土在钢中的应用及前景
    2.1 稀土在各类钢中的应用
    2.2 微量稀土在钢中应用前景

(8)钢中铈与锡的交互作用研究(论文提纲范文)

摘要
Summary
第一章 绪论
    1.1 稀土元素概述
        1.1.1 稀土元素及其电子层结构
        1.1.2 稀土元素的化学和物理性质
    1.2 低熔点金属元素对钢材性能的影响
        1.2.1 钢中低熔点金属元素的来源
        1.2.2 低熔点金属元素在钢中的偏析
        1.2.3 低熔点金属对钢材力学性能的危害
    1.3 稀土元素在钢中的作用机制及其基本规律
        1.3.1 净化作用
        1.3.2 稀土对夹杂物的变质作用
        1.3.3 稀土对钢的合金化作用
    1.4 钢中稀土加入方法
    1.5 稀土在钢中的应用及发展前景
        1.5.1 国外应用情况
        1.5.2 国内应用情况
        1.5.3 稀土在钢中的应用前景
    1.6 本研究的目标和内容及意义
第二章 实验
    2.1 熔渗实验装置
    2.2 实验设备
    2.3 实验流程
    2.4 熔炼实验
        2.4.1 实验原料
        2.4.2 实验设备
        2.4.3 试样制备及分析
        2.4.4 实验方法
第三章 铈和锡的光度法测定
    3.1 分光光度法及其原理
        3.1.1 物质对光的选择性吸收
        3.1.2 光的吸收基本定律---朗伯-比尔定律
        3.1.3 显色反应及其影响因素
    3.2 铜试剂分离—偶氮胂Ⅲ光度法测定钢中稀土铈
    3.3 苯基荧光酮—溴化十六烷基三甲基胺直接光度法测锡的含量
    3.4 结果及分析
第四章 相组成分析
    4.1 主要测试方法及原理
        4.1.1 X射线衍射及分析原理
        4.1.2 X电子探针显微分析及原理
    4.2 试样分析
第五章 结论
致谢
参考文献
附录

(9)钢中稀土铈与低熔点金属铅的作用规律研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土元素概述
        1.1.1 稀土元素简介
        1.1.2 稀土元素的电子结构
        1.1.3 稀土元素的性质
    1.2 稀土在钢中的应用
        1.2.1 国外应用概况
        1.2.2 国内应用概况
    1.3 稀土元素在钢中的作用
        1.3.1 净化作用
        1.3.2 变质作用
        1.3.3 合金化作用
    1.4 钢中低熔点金属概述
        1.4.1 钢中低熔点金属来源
        1.4.2 钢中低熔点金属性质
        1.4.3 低熔点金属在钢中的偏析
        1.4.4 低熔点金属对钢材性能的危害
    1.5 稀土元素铈与铅的相互作用
    1.6 本研究的内容和意义
第二章 实验
    2.1 实验材料
    2.2 实验装置
    2.3 实验操作步骤
    2.4 试样制备及分析
第三章 铈在钢中扩散与铈铅凝固
    3.1 稀土铈在钢中的扩散
    3.2 铈铅凝固过程探讨
第四章 高温熔渗实验结果与分析
    4.1 熔渗试样显微组织
    4.2 熔渗试样相组成成分
    4.3 熔渗试样相结构
    4.4 本章小结
第五章 铈铅熔融实验结果与分析
    5.1 熔融生成物显微组织
    5.2 熔融试样相组成成分
    5.3 熔融试样相结构
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
附录

(10)稀土元素Ce对超级双相不锈钢组织与热加工性能的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 稀土元素在钢中的行为
        1.1.1 稀土元素的性质
        1.1.2 稀土在钢中的作用机理
        1.1.2.1 净化作用
        1.1.2.2 变质作用
        1.1.2.3 微合金化作用
    1.2 双相不锈钢
        1.2.1 双相不锈钢的发展和应用状况
        1.2.1.1 双相不锈钢的发展历史
        1.2.1.2 超级双相不锈钢的性能特点及在主要领域中的应用
        1.2.2 双相不锈钢的组织特性
        1.2.2.1 二次奥氏体
        1.2.2.2 碳化物和氮化物
        1.2.2.3 金属间相
        1.2.3 双相不锈钢的生产工艺
        1.2.3.1 铸造工艺
        1.2.3.2 热加工工艺
        1.2.4 双相不锈钢应用中存在的问题
    1.3 稀土在钢铁中的应用研究
        1.3.1 稀土在钢铁中的应用的最新进展
        1.3.2 稀土在不锈钢中的应用
    1.4 课题研究的内容与方法
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 Ce 变质夹杂的实验研究
        2.2.2 Ce 对超级双相不锈钢显微组织的影响
        2.2.3 Ce 对超级双相不锈钢力学性能的影响
        2.2.3.1 纳米压痕与显微硬度测试
        2.2.3.2 热模拟拉伸实验
        2.2.3.3 热变形实验
        2.2.3.4 冲击实验
第三章 稀土CE 对超级双相不锈钢显微组织的微合金化作用
    3.1 超级双相不锈钢铸态组织
    3.2 净化作用
        3.2.1 降低有害元素含量
        3.2.2 稀土Ce 净化钢液热力学分析
        3.2.3 稀土Ce 的脱氧脱硫作用
    3.3 变质作用
        3.3.1 变质前的夹杂物形貌分析
        3.3.2 变质前后夹杂物的形貌组成分析
        3.3.3 变质前后夹杂物的尺寸变化
    3.4 稀土CE 对超级双相不锈钢显微组织硬度的影响
        3.4.1 纳米压痕硬度与杨氏模量
        3.4.2 维氏硬度
    3.5 本章小结
第四章 稀土CE 对超级双相不锈钢力学性能的影响
    4.1 超级双相不锈钢热塑性研究
        4.1.1 Ce 对超级双相不锈钢高温拉伸性能影响
        4.1.2 超级双相不锈钢强化机理分析
    4.2 铸态超级双相不锈钢的冲击韧性
        4.2.1 冲击试验结果
        4.2.2 冲击实验断口形貌分析
        4.2.3 Ce 对冲击韧性影响机制分析
    4.3 本章小结
第五章 稀土CE 对超级双相不锈钢的热变形行为的影响
    5.1 CE 对超级双相不锈钢的热压缩流变行为的影响
        5.1.1 超级双相不锈钢的真应力-真应变曲线
        5.1.2 变形抗力
    5.2 热变形方程与Z 参数
        5.2.1 热变形方程及Ce 对热变形激活能的影响
        5.2.2 Z 参数
    5.3 热变形应变速率敏感性指数及能量消耗效率
    5.4 超级双相不锈钢的热加工图
        5.4.1 热加工图特征
        5.4.2 热加工图应用及意义
    5.5 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 主要结论
    6.2 研究意义及展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢

四、稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究(论文参考文献)

  • [1]稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究[J]. 杜挺. 物理, 1990(01)
  • [2]钢中稀土铈与低熔点金属元素锡相互作用规律研究[D]. 杨宗伦. 贵州大学, 2006(11)
  • [3]热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究[D]. 张雪良. 北京科技大学, 2020(01)
  • [4]稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响[D]. 王锦飞. 内蒙古科技大学, 2009(07)
  • [5]Cr13钢掺杂稀土第一性原理计算及耐CO2腐蚀研究[D]. 张正江. 东北石油大学, 2014(01)
  • [6]稀土铈对含铅钢力学性能影响的研究[D]. 孙会魁. 贵州大学, 2009(S1)
  • [7]稀土元素在新一代高强韧钢中的作用和应用前景[J]. 王龙妹. 中国稀土学报, 2004(01)
  • [8]钢中铈与锡的交互作用研究[D]. 龙敏. 贵州大学, 2007(02)
  • [9]钢中稀土铈与低熔点金属铅的作用规律研究[D]. 牛喜斌. 贵州大学, 2008(02)
  • [10]稀土元素Ce对超级双相不锈钢组织与热加工性能的影响[D]. 傅绪鑫. 上海交通大学, 2009(04)

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稀土元素在铁基和镍基溶液中的热力学性质、相平衡和作用机理
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