碳化物

摘要： 传统的贵金属催化剂因资源有限和价格昂贵问题限制其电解水产氢在实际生产生活中的应用,因此开发高效低成本的电催化剂是实现电解水大规模化应用的关键.非贵过渡金属不仅地球含量丰富、价格低廉,而且由于这类金属的碳化物形式具有类铂的电子结构从而对电解水析氢反应具有良好的催化性能.本文围绕钼和钨两种热稳定性良好、酸碱稳定性优异的过渡金属,通过静电纺丝技术制备了双金属碳化物纤维材料,并对该材料在碱性电解液中的析氢反应性能和电催化活性影响因素进行了简单探究.结果 表明,相较于单金属碳化物,双金属碳化物在碱性溶液中具有较好的催化活性,金属盐含量均为0.5 mmol,预氧化温度300°C,Ar/NH3(5％NH3)氛围下碳化温度为800°C时,该材料10 mA/cm2时的过电位为186 mV,且金属盐含量、预氧化温度、碳化温度以及氮掺杂等条件都对该催化剂的催化性能有较大影响.

摘要： 借助SEM/EDS、EPMA、XRD及洛氏硬度测试等手段,对氩气保护气氛下W3Mo4Cr5V6高速钢在热处理过程中的碳化物转变行为进行研究.结果显示,经淬火处理(1050°C×1 h,空冷)后,W3Mo4Cr5V6高速钢中碳化物发生了M2 C+γ-Fe→M6 C+MC+M7 C3的转变,在富Mo、W的M2 C相周围形成了大量富Fe、W、Mo的M6 C以及少量富V的MC和富Cr的M7 C3.M6 C优先在M2 C与基体界面处形核,并且因消耗M2 C中的Mo、W而使得其中V、Cr含量增加,进而促进MC及M7 C3的形成;M2 C尺寸越细小均匀,其转变程度则越完全.此外,高温转变形成的碳化物团簇整体上仍保留着铸态M2 C的形貌,铸态初晶MC及共晶MC均无明显变化,基体二次碳化物发生Ostwald熟化并在550°C回火时又析出一定量的二次碳化物,同时淬火过程形成的残余奥氏体在回火时转变为回火马氏体,这使得高速钢的硬度整体上有所提升,其组织均匀性得到改善.

摘要： 通过制定不同的熔炼温度和静置时间,研究了熔炼温度和时间与生铁遗传性消除的关系。结果表明,熔炼温度由1450°C提高至1550°C,石墨结数逐渐降低,石墨含量逐渐增加,最终保持不变,碳化物含量先降低后升高;1500°C熔炼温度下,随静置时间的增加,石墨结数量、石墨含量和碳化物含量逐渐增加,并趋于稳定;熔炼温度超过1500°C,静置时间超过15 min后,试样中石墨更均匀,并充分地形核和生长,生铁自身的成分、组织不均匀性已经得到消除,铁水的形核质点更均匀,同时形核能力未受到破坏。综合考虑,消除生铁遗传性的最佳条件为熔炼温度1500°C、静置时间15 min。

摘要： 采用扫描电子显微镜(SEM)与电子背散射衍射技术(EBSD)对新型Fe-Ni-Cr基变形高温合金的热轧态与固溶处理态的显微组织进行表征,分析碳含量对该合金750°C高温拉伸性能的影响。结果表明:在热轧制变形过程中,材料内析出富Nb的MC型碳化物和富Cr的M_(23)C_(6)型碳化物;随着碳含量的提高,碳化物的尺寸与数量增大,材料的晶粒尺寸减小,大角度界面与孪晶界的数量增大;对热轧后的材料进行固溶处理时,其显微组织遗传了热轧态组织的特征,MC型和M_(23)C_(6)型碳化物可有效钉扎晶界,抑制晶粒在固溶处理过程中的粗化长大;随着碳含量的提高,材料750°C高温拉伸强度与塑性得到同步提升。

摘要： 由于工作环境的恶劣性,冷轧辊在工作过程中常会发生断辊。为使冷轧辊用MC3钢获得良好的强韧性匹配,避免断辊的发生,本文采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪等研究了不同回火温度对冷轧辊用MC3钢显微组织和力学性能的影响。研究表明:经550~750°C回火处理的MC3钢组织均为回火索氏体组织,随着回火温度的升高,析出的碳化物由细片状逐渐向球状转变,且球化程度逐渐提高;回火温度达到700°C时,碳化物已完全球化,并均匀弥散分布在铁素体基体上,而当回火温度升高到700°C后,颗粒状碳化物粗化明显。随着回火温度的升高,MC3钢的塑性和韧性呈上升趋势,而硬度和强度则呈逐渐下降的趋势,合金的强韧性与其碳化物的形貌和分布有着密切的关系。在700°C回火时,MC3钢的硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击功分别为39.2HRC、902 MPa、803 MPa、11.9%、9.8 J,综合力学性能最优。

摘要： 采用电弧炉+炉外精炼生产的SDH13热作模具钢进行高温扩散和超细化试验,研究了高温扩散和超细化对退火组织的影响。结果表明,没有经过高温扩散和超细化处理的退火组织碳化物粗大,带状组织偏析严重,材料的横向冲击功较差,而经过高温扩散+超细化处理的试样退火组织碳化物弥散分布,带状组织明显得到改善,横向无缺口冲击功显著提高。

摘要： 为了考察K416B合金的组织稳定性及其对合金性能的影响,通过SEM、XRD与TEM等分析手段,研究了1000°C下长期时效对K416B合金的组织转变和1000°C/160 MPa条件下持久性能的影响.结果表明:随着时效时间的增加,K416B合金的γ′相尺寸增加;初生MC型碳化物逐渐转化为M_(6)C型碳化物,降低了合金的固溶强化作用;合金的持久寿命随时效时间的增加而降低,晶界处的颗粒状M_(6)C型碳化物数量及尺寸的增加是合金沿晶断裂的主要原因;针状M_(6)C型碳化物降低了合金的持久寿命,但对合金断裂特征的影响不明显.

摘要： 采用高能球磨对M2高速钢粉末进行破碎,然后添加含量(质量分数,下同)为0~10%的碳化钼(Mo_(2)C)粉末,混合均匀后将混合粉末冷压成形,在真空下烧结得到M2钢与Mo_(2)C增强M2钢,研究烧结样品的致密化行为和力学性能,分析Mo_(2)C对M2钢粉末烧结致密化的影响。结果表明,高能球磨对原料粉末的细化可提高粉体的烧结活性,促进压坯在烧结中期的致密化。通过1180°C固相烧结获得近全致密(相对密度>98%)的M2钢与Mo_(2)C增强M2钢。烧结过程中,Mo_(2)C在950°C基本完全与Fe基体反应转变为M6C相,由此带来的反应烧结与活化烧结促进了烧结中期坯体致密度的提高。烧结中后期形成的大量弥散分布的M_(6)C与M_(2)C碳化物可抑制基体晶粒长大,提高烧结体的硬度和抗弯强度。添加10%Mo_(2)C烧结所得M2钢的抗弯强度达到3135 MPa,硬度(HRC)达到59.6。通过原料粉末细化、Mo_(2)C的反应扩散以及金属颗粒的氧化还原反应能有效提高M2高速钢的烧结性能和力学性能,有望为其他难烧结高速钢的制备提供技术参考。

摘要： IN617B镍基高温合金是700°C先进超超临界燃煤电站的主要候选材料。采用OM、SEM、TEM、EDS、EPMA和热力学计算等方法研究Ta对IN617B镍基高温合金凝固行为及组织的影响。研究结果表明:IN617B合金的凝固组织呈典型的树枝晶形貌,在枝晶间和晶界处分布着网状的M_(6)C、板条状的M_(23)C_(6)和颗粒状的Ti(C,N);Ta的加入促进富Ta的MC碳化物的析出,显著抑制M_(6)C和M_(23)C_(6)的析出,并且降低合金元素Al、Mo和Ti的偏析程度;Ta的加入明显降低MC碳化物的析出温度,但未改变合金的凝固路径:L→γ→MC或Ti(C,N)→M_(6)C→M_(23)C_(6),在凝固过程中MC和Ti(C,N)易与M_(6)C碳化物形成共生组织。该研究为IN617B镍基高温合金的合金优化和铸造组织调控提供理论基础和数据支持。

摘要： 将K6509钴基合金样品在-196°C液氮中深冷4~44 h,通过金相分析、硬度分析等技术手段研究深冷处理后微观结构以及力学性能的变化情况,对深冷后的钴基合金样品进行直线往复式摩擦磨损实验,研究其摩擦因数和磨损率的变化情况。试验结果表明,随着深冷时间的延长,硬度基本呈逐渐提高趋势,深冷44 h后硬度达到最高,较未深冷样品提高了23.6%,通过摩擦磨损试验研究,发现经深冷后的钴基合金样品的摩擦因数曲线变得较为平稳,平均摩擦因数明显降低,其中DCT36钴基合金样品摩擦因数最为平稳,并达到最低的摩擦因数,磨损率随着深冷时间的延长先提高后降低,其中DCT28钴基合金样品磨损率达到最高,在加载载荷为3 N、4 N、5 N的工况下磨损率分别提高了57.91%、44.29%、27%。

摘要： 本文联系生产实际,在爆炸焊接不锈钢复合板的焊后热处理过程中要尽量避免在不锈钢的敏感温度内进行热处理,从而尽可能地使材料的性能达到最优,大大提高复合板的使用寿命.制定了不同的热处理工艺,通过对不同保温温度、保温时间得到的试样的组织进行分析,考察金属间相及碳化物的析出规律,找出σ相等的析出敏感温度区间.并对比纯不锈钢与爆炸复合板复层不锈钢的析出行为,看爆炸复合过程是否促进复层内相的析出,进而影响其耐蚀性能,做出相关分析和结论.

摘要： 本文简述了碳化物产的原因，分析了碳化物对钢材性能的影响，以及电渣重熔和连铸过程中碳化物的控制，探讨了锻造、轧制和热处理过程中碳化物的控制。

摘要： 本文探讨了碳在渗碳层中的存在方式和作用,碳化物的形成分析,控制渗碳碳化物的现状,提出来几种控制渗碳碳化物的工艺,并分析了这些工艺特点。

摘要： 采用了金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等仪器,分析与研究离心铸造高铬铸铁轧辊铸态及淬火与回火后的显微组织结构、碳化物和硬度等.结果表明:高铬铸铁铸造状态下组织主要是由奥氏体+少量马氏体+(Cr,Fe)7C3碳化组成,碳化物呈粗大板条状或块状,硬度为HRC56;920-980°C淬火及300-500°C不同温度回火后,得到回火马氏体+(Cr,Fe)7C3碳化物,淬火及回火后,组织中粗大板条状碳化物消失,得到细小块状或椭圆碳化物.高铬铸铁轧辊在920-980°C淬火后硬度为HRC64左右,不同淬火温度淬火及300°C回火后,硬度反而下降到HRC56-57,而400°C回火后,残余奥氏体分解,马氏体与基体界面模糊,碳化物呈细小颗粒状分布在马氏体基体上,硬度达到HRC65左右,500°C回火时,碳化物颗粒粗化,硬度又降低.高铬铸铁轧辊最佳热处理工艺为950°C淬火+400°C回火.

摘要： 熔模精密铸造是一种少切削或无切削的铸造工艺,生产出的铸件尺寸精度高、表面粗糙度数值低、灵活性高、适应性强,特别对于铸件形状复杂的部件,这种铸造的优越性更加明显.在熔模铸造过程中,由于经过蒸汽脱蜡釜排出的蜡液里面含有大量水分、杂质、粉尘掺杂在蜡料中因此需将蜡液从脱蜡釜中排出后进入除水桶中进行除水处理,一般除水桶的温度设置在110-120°C,开启搅拌器进行搅拌除水,搅拌10-12小时,进行高温搅拌除水,其不足之处在蜡料反复使用,势必会在持续高温下蜡液出现碳化物、颜色老化、性能降低.本方法利用低温除水可更加有效的延长模料的使用寿命,完全能够达到与高温除水同样的效果且使用性能更加稳定.

摘要： 含碳化物等温淬火球墨铸铁(Carbidic Austempered Ductile Iron,简称CADI)具有优异的强韧性和耐磨性,被广泛应用于工业生产,例如磨球、斗齿和犁铧等[1,2].CADI磨球应用发现,在球磨机中磨球长期遭受来自物料、衬板和磨球自身的碰撞冲击,使磨球表层产生硬度较高的硬化层,它对CADI磨球耐磨性有着显著的影响;同时,CADI磨球心部仍具有良好的韧性,使磨球不会破碎和失圆.然而,至今还没有人对CADI材料及其磨球冲击硬化层性能进行系统的研究.本文探索了CADI材料及其磨球冲击硬化层组织、应力状态及性能变化规律,这对CADI耐磨材料的应用具有理论参考价值,特别是,对CADI磨球在球磨机和大直径半自磨机中的推广应用具有重要的应用价值.

摘要： 通过实验与第一性原理计算研究了Mo对V钢贝氏体区析出的影响.实验研究结果表明:在析出的初期阶段,Mo的存在抑制了VC的析出,而当等温时间延长后,Mo提高了VC的析出量和抗粗化能力.第一性原理计算结果表明:在V钢中引入Mo元素的同时会提高V钢中的空位数量,而VC析出行为将由Mo和空位所共同影响.通过对不同Mo含量和空位含量的VC的形成能、界面能进行计算得到:Mo原子和空位的引入可降低VC的形成能,增加其稳定性;Mo和空位的存在还可降低VC与Fe基体间界面能,有利于提高VC的析出量和抗粗化能力.

摘要： 对3YC51合金采用不同的热处理制度进行强韧性研究,在扫描电镜下观察材料的微观形态并分析成分.在合金中加入某些强韧化元素,采用比较合理的成分设计,通过一定的锻造比及热处理工艺来控制碳化物的形态和分布,在不出现脆性相温度下进行固溶处理,最后进行γ′及γ″相沉淀时效处理,可以有效提高合金的强度及冲击韧性.

摘要： 耐磨钢铁化学成分相同,而生产工艺不同,主要是热处理工艺的不同,得到的显微组织不同,其结果是力学性能、抗磨损性能、耐热耐蚀性能不同,性能相差几倍至十几倍.显微组织决定材料性能.材料的优异性能通过获得需要的显微组织实现.

摘要： 耐磨钢铁化学成分相同,而生产工艺不同,主要是热处理工艺的不同,得到的显微组织不同,其结果是力学性能、抗磨损性能、耐热耐蚀性能不同,性能相差几倍至十几倍.显微组织决定材料性能.材料的优异性能通过获得需要的显微组织实现.

摘要： 本文公开一种生产硅碳化物的方法。本方法包括以下步骤：提供升华炉，其包括炉壳、至少一个位于炉壳外的加热元件、和位于炉壳内由绝热体包围的热区。热区包括具有位于下区域的硅碳化物先驱物和位于上区域的硅碳化物晶种的坩埚。热区经加热以升华硅碳化物先驱物，于硅碳化物晶种的底部表面形成硅碳化物。同样公开用以生产硅碳化物的升华炉以及所生产的硅碳化物材料。

摘要： 本发明公开一种过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末的制备工艺。本发明采用球磨方法，将过渡金属和一定量含碳或同时含碳和氮的有机溶剂混合，经过一定时间的球磨后，获得平均晶粒尺度小于50nm的过渡金属碳化物或过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末，同时粉末中含有一定量的过渡金属氢化物纳米粉末。将制备的粉末在真空(＜1Pa)或氩气环境条件下热处理得到过渡金属碳化物或碳化物‑氮化物复合粉末，通过控制升温速度及热处理时间制备出晶粒大小分布在50～900nm的过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末，碳和氮含量随着球磨时间和有机溶剂的量的改变而改变。本发明工艺简单，易于生产，可用于制备高性能金属陶瓷。

摘要： 本发明涉及材料表面涂层技术领域，尤其涉及一种碳化物高熵陶瓷材料及其制备方法、一种陶瓷涂层及其制备方法和应用。本发明提供的碳化物高熵陶瓷材料，化学组成为(ZrCrTiVNb)C，元素含量为：Zr元素的摩尔分数为6～10％，Zr元素、Cr元素、Ti元素、V元素和Nb元素摩尔分数相同。本发明提供的(ZrCrTiVNb)C高熵陶瓷材料利用高熵合金鸡尾酒效应、高熵效应、固溶强化效应，最大程度地发挥各金属元素的作用，能够同时提高碳化物陶瓷材料的机械力学性能、耐腐蚀性能、高温稳定性能和润滑耐磨性能，得到高硬度、优异耐腐蚀性能和自润滑性能的碳化物高熵陶瓷材料。

摘要： 本发明涉及使用硅碳化物晶种来生产大块硅碳化物的方法和器具。具体地，本文公开一种生产硅碳化物的方法。本方法包括以下步骤：提供升华炉，其包括炉壳、至少一个位于炉壳外侧的加热元件、和位于炉壳内且由绝热体包围的热区。该热区包括具有位于下区域的硅碳化物晶种前驱物、和位于上区域的硅碳化物晶种。该热区被加热以升华该硅碳化物前驱物而形成硅碳化物于该硅碳化物晶种的底面上。此外，也公开用以生产该硅碳化物的该升华炉以及产生的硅碳化物材料。

摘要： 就熔点非常高的金属的碳化物烧结体来说，本申请提供就算是不进行热压、HIP等在高压下的烧结也能够制造的相对密度高并且机械强度优异的金属碳化物烧结体。本申请涉及一种金属碳化物烧结体，其是选自周期表第四族和第五族元素中的至少一种金属的碳化物烧结体，其含有0.1wtppm～10000wtppm的Si元素。

摘要： 本发明公开一种过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末的制备工艺。本发明采用球磨方法，将过渡金属和一定量含碳或同时含碳和氮的有机溶剂混合，经过一定时间的球磨后，获得平均晶粒尺度小于50nm的过渡金属碳化物或过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末，同时粉末中含有一定量的过渡金属氢化物纳米粉末。将制备的粉末在真空(＜1Pa)或氩气环境条件下热处理得到过渡金属碳化物或碳化物‑氮化物复合粉末，通过控制升温速度及热处理时间制备出晶粒大小分布在50～900nm的过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物‑氮化物复合粉末，碳和氮含量随着球磨时间和有机溶剂的量的改变而改变。本发明工艺简单，易于生产，可用于制备高性能金属陶瓷。

摘要： 本文公开一种生产硅碳化物的方法。本方法包括以下步骤：提供升华炉，其包括炉壳、至少一个位于炉壳外的加热元件、和位于炉壳内由绝热体包围的热区。热区包括具有位于下区域的硅碳化物先驱物和位于上区域的硅碳化物晶种的坩埚。热区经加热以升华硅碳化物先驱物，于硅碳化物晶种的底部表面形成硅碳化物。同样公开用以生产硅碳化物的升华炉以及所生产的硅碳化物材料。

摘要： 本发明涉及材料表面涂层技术领域，尤其涉及一种碳化物高熵陶瓷材料及其制备方法、一种陶瓷涂层及其制备方法和应用。本发明提供的碳化物高熵陶瓷材料，化学组成为(ZrCrTiVNb)C，元素含量为：Zr元素的摩尔分数为6～10％，Zr元素、Cr元素、Ti元素、V元素和Nb元素摩尔分数相同。本发明提供的(ZrCrTiVNb)C高熵陶瓷材料利用高熵合金鸡尾酒效应、高熵效应、固溶强化效应，最大程度地发挥各金属元素的作用，能够同时提高碳化物陶瓷材料的机械力学性能、耐腐蚀性能、高温稳定性能和润滑耐磨性能，得到高硬度、优异耐腐蚀性能和自润滑性能的碳化物高熵陶瓷材料。

摘要： 在通过具有向燃烧室排出在蒸馏甑内产生的气体的排气机构的外热式的旋转蒸馏炉来生成碳化物的碳化物的制造设备中，具备：第一吹送机构以及第二吹送机构，在燃烧室内配置于长度方向上的彼此不同的区间，并朝向外周面；多个阀，配置于向第一吹送机构以及第二吹送机构分别供给惰性气体的供给路径上；以及控制装置，单独地控制多个阀，以使第二吹送机构在与第一吹送机构不同的时刻向外周面吹送惰性气体。

摘要： 本发明提供了一种等离子体原位制备高分散的镍‑碳化物催化剂，并与等离子体耦合用于低温甲烷干重整反应以提高催化剂稳定性，显著提高能量效率和降低能耗的方法。所述方法为：以甲烷和二氧化碳为反应气，以等离子体原位制备具有高比表面积的介孔氧化铝负载镍‑碳化物催化剂，用于制取低氢碳比的合成气(H2/CO＝1.07)；碳化物为碳化钼、碳化钨。上述催化剂原位制备在反应过程中最大限度利用了催化剂上的双活性位金属Ni和碳化物(碳化钼、碳化钨)，通过精准调变金属Ni和碳化物在催化剂上的位置，显著提高了等离子体的有效电容和能量效率，获得优异的等离子体催化稳定性。