铁碳合金

摘要： 相变储热技术与聚光太阳能发电技术相结合可以提高太阳能的利用率,减缓化石燃料燃烧带来的环境压力。本文通过分析相变储热材料的选择标准,对筛选出具有研究价值的含碳二元系相变储热材料的性能特别是热物理性能进行分析。研究发现,硅、硼、铝、铬、铁单质材料与碳元素形成的二元化合物或固溶体具有较高的熔点,形成的含碳二元系相变储热材料在高温相变储热领域应用前景广阔。在含碳二元系相变储热材料中,Fe-C二元合金可满足高温相变储热系统1100~1500°C的相变储热要求,当合金为含碳4.3%的Fe-C共晶成分时,Fe-C二元合金的相变潜热理论值为611 kJ/kg,热导率约为(40±16)W/(m·K),相变温度为1148°C,具有相对其他合金成分更为优异的综合储热性能可用于聚光太阳能热发电系统储热。

摘要： 《金属材料与热处理》是中职学校理论教学里与生产实践有关的课程,是机械专业的学生学习技术生产职业培训课程的基础。同时,学习这门课程除了可以促使学生充分了解到钢材料的结构组织、使用性能及热处理之间的联系,而且还能培养学生正确选择和使用材料以及制定和掌握热处理技术标准的能力。

摘要： 铁碳合金相图是研究铁碳合金成分、温度、组织和性能之间理论关系的重要依据.文章对照铁碳相图的相区、组织、特殊点、线,详细阐述了铁碳相图的组成,分类、加热和冷却过程组织转变,为理解和记忆相图提供一定的参考.

摘要： 《金属材料与热处理》是中职学校理论教学里与生产实践有关的课程,是机械专业的学生学习技术生产职业培训课程的基础.同时,学习这门课程除了可以促使学生充分了解到钢材料的结构组织、使用性能及热处理之间的联系,而且还能培养学生正确选择和使用材料以及制定和掌握热处理技术标准的能力.

摘要： 近年来,一种固态炼钢的全新工艺受到了广泛关注,该工艺采用铁水直接固化再经氧化性气氛脱除固态金属中的碳,以达到炼钢的目的,可大幅缩短薄板钢带生产流程,降低钢中夹杂物.本工作以不同厚度铁碳合金薄带为研究对象,探讨不同温度下Ar-CO-CO2中气固脱碳动力学随高温气固反应脱碳的机理.研究结果表明:碳向反应界面的扩散是脱碳反应中的限制环节,脱碳温度的升高和脱碳时间的延长均有利于脱碳;在相同条件下,铁碳合金薄带厚度越薄,脱碳速率越快;2 mm厚的铁碳合金薄带的脱碳速率常数与脱碳温度的关系可近似表示为:k=-0.144+1.183×10-4 T;在CO-CO2气氛下,铁碳合金薄带脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能Ea=124.7 kJ/mol.

摘要： 文章阐述了铁碳合金相图中基本相的概念及形成过程,点、线和相区的含义,碳质量分数对钢铁材料性能的影响,铁碳合金相图在实际生产中的应用,可为相图初学者提供理解上的帮助.

摘要： 近年来,一种固态炼钢的全新工艺受到了广泛关注,该工艺采用铁水直接固化再经氧化性气氛脱除固态金属中的碳,以达到炼钢的目的,可大幅缩短薄板钢带生产流程,降低钢中夹杂物。本工作以不同厚度铁碳合金薄带为研究对象,探讨不同温度下Ar-CO-CO_(2)中气固脱碳动力学随高温气固反应脱碳的机理。研究结果表明:碳向反应界面的扩散是脱碳反应中的限制环节,脱碳温度的升高和脱碳时间的延长均有利于脱碳;在相同条件下,铁碳合金薄带厚度越薄,脱碳速率越快;2 mm厚的铁碳合金薄带的脱碳速率常数与脱碳温度的关系可近似表示为:k=-0.144+1.183×10^(-4)T;在CO-CO_(2)气氛下,铁碳合金薄带脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能E_(a)=124.7 kJ/mol。

摘要： 本文就铁碳合金相图形象化教学的一些具体手段进行了探讨,指出形象化教学可拓宽知识面、强化综合素质培养,取得了较好的教学效果。

摘要： 铁、碳合金分为钢和生铁两大类。钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金,含碳量2%~4.3%的铁碳合金称为生铁。钢和铁的区别完全由其内部的元素结构所决定。加入了锰元素的铁碳合金是锰钢,加入了硅元素的铁碳合金称为硅钢。锰钢、硅钢和普通碳钢的区别也完全由其内部的元素结构所决定。

摘要： Laser cladding technology (LCT)has the advantages of fast heating speed,small heat affected zone,and low surface temperature of the substrate,thus it can better ensure the dimensional accuracy of parts.In recent years,it has become a widely used technique for surface modification.Laser cladding technology has no requirements for coating powder and matrix material, therefore,it is extensively applied to remanufacture and repair different kinds of components.In this paper,the research status of laser cladding are summarized from the point of iron carbon alloy materials,including cast iron,carbon steel and alloy steel parts. The applications of laser cladding in improving the mechanical properties,wear resistance,corrosion resistance and fatigue resistance of materials are also reviewed.Besides,the problems existing in this technology are proposed and the countermeasures are pointed out.And the conditions for preparing high quality cladding layer are given from aspects of strictly control of process parameters, optimization of material composition and preheat of work-piece or post-processing etc.Finally,the existing problems of current research about laser cladding are pointed out and the future development is also proposed.%激光熔覆技术具有加热速度快、熔覆过程中产生的热影响区小、基体表面温度低等优点,因此能够较好地保证零部件的尺寸精度,近年来发展成广泛应用的表面改性技术.激光熔覆技术对涂层粉末以及基材选择要求不高,因此广泛应用于不同种类基体材料的再制造修复.从铁碳合金材料出发,分别对激光熔覆技术在改善铸铁、碳钢及合金钢材料的力学性能、耐磨性、耐蚀性、抗热疲劳性等方面的应用进展和存在的问题及对策进行了分析,阐明了工艺参数、材料成分以及工件的预热或后处理对制备高质量大熔覆层组织和性能的影响规律,最后指出了激光熔覆技术在目前研究中存在的问题并对其未来发展方向进行了展望.

摘要： 在电磁出钢系统中,铁碳合金的添加量会直接影响到出钢时间,并且不同钢种填加量具有一定的差异.针对上述问题,为缩短开浇时间,优化碳合金添加量,本文针对某钢厂110t钢包电磁出钢过程设计了一种将模糊逻辑和专家系统相结合数学模型的评估诊断方法.并在专家系统中设计了长、短周期自学习模型功能,提高铁碳合金添加量的控制精度.本文所介绍的设计和实现方法对电磁开浇专家系统的研发具有一定的指导意义.

摘要： 利用高能球磨的方法制备了成分为Fe-0.93at.%C，Fe-1.77at.%C，Fe-3.27at.%C，Fe-6.19at.%C，Fe-13.34at.%C，Fe-14.21at.%C和Fe-19.40at.%C的铁碳纳米晶材料。进一步采用透射电镜，X 射线衍射，三维原子探针的方法对所制备的铁碳纳米晶材料的微观组织及碳元素在晶界处的偏析进行了系统分析。透射电镜和X射线衍射的结果表明，Fe-0.93at.%C，Fe-1.77at.%C，Fe-3.27at.%C和Fe-6.19at.%C 合金为单相纳米铁素体，Fe-13.34at.%C和Fe-14.21at.%C 合金的微观组织为纳米铁素体和渗碳体，Fe-19.40at.%C 合金为纳米铁素体，渗碳体及非晶体的混合组织；当合金碳含量小于6.19at.%时，铁素体的晶粒度随碳含量的增大而减小，当碳含量大于6.19at.%时，铁素体的晶粒度达到约6nm的最小值。三维原子探针的分析显示碳原子在铁素体的晶界处发生强烈的偏聚。本文进一步基于吉布斯等温吸附热力学理论探讨了碳元素与纳米铁素体晶界的交互作用对铁碳纳米晶形成的影响。在单相纳米铁素体铁碳合金中，当碳元素在铁素体晶界处的偏聚达到饱和时，铁素体的晶界与晶粒出现热力学平衡态，在该热力学平衡态下，碳原子在晶界及晶内的成分为定值，随合金碳含量的增大，体系需要出现更多的晶界容纳碳原子，进而导致晶粒尺寸的减小。当铁素体的晶粒度达到6nm的最小值时，纳米铁素体的晶界无法容纳更多的碳原子，剩余的碳原子将作为渗碳体析出，因此Fe-13.34at.%C和Fe-14.21at.%C 合金的相组成为铁素体和渗碳体。当合金的碳含量达到19.40at.%时，部分渗碳体在球磨引发的大塑性变形作用下发生形变诱发的非晶化，致使该合金的微观组织中同时出现纳米铁素体，渗碳体及非晶体。

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 基于Ginzburg-Landau理论,利用由Karma薄界面模型推导出的一个包括反溶质截留系数的相场模型,采用相场、溶质场的耦合计算,计算了Fe-0.3％合金等温条件下单一晶粒生产过程,并研究了各向异性、过冷度对枝晶生长和溶质、相场分布的影响.结果表明,各向异性参数直接影响了枝晶形貌,各向异性参数越大枝晶尖端越尖锐;过冷度越大,枝晶生长越发达,枝晶生长尖端速度越大.

摘要： 改进了模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机和有限差分(CA-FD)模型,新模型引入扰动函数来控制二、三次枝晶的生长;在枝晶生长过程中,将溶质浓度明确地分为液相溶质浓度和固相溶质浓度两部分;并在溶质再分配与扩散过程中采用八邻位差分以减少网格形状导致溶质扩散的各向异性.模拟了Fe-C二元合金过冷熔体中,单个和多个等轴晶沿不同择优方向生长及单方向和多方向柱状树枝晶竞争生长过程中的枝晶形貌、液相溶质浓度和固相溶质浓度分布情况.模拟结果表明:扰动的引入能够促使枝晶产生分支,并控制二、三次枝晶的生长速率;液/固相溶质计算模型能够准确地模拟出枝晶生长过程中液/固相溶质分布;此外改进后的模型实现了枝晶沿任意方向的竞争生长.

摘要： 改进了模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机和有限差分(CA-FD)模型,新模型引入扰动函数来控制二、三次枝晶的生长;在枝晶生长过程中,将溶质浓度明确地分为液相溶质浓度和固相溶质浓度两部分;并在溶质再分配与扩散过程中采用八邻位差分以减少网格形状导致溶质扩散的各向异性.模拟了Fe-C二元合金过冷熔体中,单个和多个等轴晶沿不同择优方向生长及单方向和多方向柱状树枝晶竞争生长过程中的枝晶形貌、液相溶质浓度和固相溶质浓度分布情况.模拟结果表明:扰动的引入能够促使枝晶产生分支,并控制二、三次枝晶的生长速率;液/固相溶质计算模型能够准确地模拟出枝晶生长过程中液/固相溶质分布;此外改进后的模型实现了枝晶沿任意方向的竞争生长.

摘要： 本发明公开了一种析氧铁钴合金‑铁酸钴/氮掺杂纳米碳管复合催化剂及其制备和应用；复合催化剂由CoFe‑CoFe2O4颗粒与N掺杂纳米碳管复合构成。其制备方法为将钴盐溶液与2‑甲基咪唑溶液混合反应，得到金属有机框架化合物ZIF‑67；将金属有机框架化合物ZIF‑67分散至含铁盐和双氰胺的混合溶液中，搅拌反应后，蒸发溶剂，得到前驱体；将前驱体经过热处理，即得CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs复合催化剂。该制备方法简单，成本低，有利于工业化生产；所制备的CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs复合催化剂应用于电催化分解水或金属‑空气二次电池等可再生能源的储存和转换系统，其综合性能接近于RuO2商用催化剂，展现出良好的应用前景。

摘要： 一种铁-碳合金表面富勒碳涂层的激光改性方法，属材料表面工程领域。本发明方法是将富勒碳粉末涂覆于铁基合金表面，在惰性气体保护下通过连续式激光器辐照，使融熔的基底与富勒碳熔合均匀，然后对其进行热处理，在奥氏体化温度以上保持一定时间后淬入介质中。

摘要： 本发明提供一种含有L10型FeNi规则相的FeNi合金组成物，其满足以下至少一个：Fe的含量与Ni的含量的总和为90原子％以下；及含有Si；优选为满足以下至少一个：Fe的含量相对于Ni的含量的比为0.3以上5以下；及Fe的含量与Ni的含量的总和为65原子％以上。

摘要： 本发明属于抗菌材料制备领域，具体涉及一种铁基合金‑铁酸盐@碳自催化材料，包括碳基底，以及复合在其中的Fe0M0合金纳米材料和MFe2O4纳米材料；所述的M为Co、Ni、Cu中的至少一种。本发明还提供了所述的材料的制备和应用。本发明所述的材料，能够协同改善抗菌效果。

摘要： 本发明公开了一系列用于沉淀硬化型沃斯田铁相铁锰铝碳合金熔融熔接用的焊条。第一类焊条以重量百分比计，包含：23‑34wt.％锰，7.5‑11.5wt.％铝，1.35‑1.95wt.％碳，其余为铁。其在熔接后会产生高密度纳米级的(Fe,Mn)3AlC铁锰铝碳化物，均匀分散在熔融区的沃斯田铁树枝状晶胞内，且共晶区内出现的纳米级(～6‑10nm)κ碳化物的量会显著增加，沃斯田铁树枝状结晶胞的尺寸会明显下滑。第二类焊条以重量百分比计，包含：23‑34wt.％锰，7.5‑11.5wt.％铝，1.40‑1.95wt.％碳，及0.1‑2.5wt.％钛和/或0.1‑3.0wt.％铌和/或0.1‑2.5wt.％钒，其余为铁。其熔融区的显微组织共晶区内会有大量纳米级(约6‑10nm)且具有面心立方结构(FCC)又可延展的富含钛的碳化钛和/或富含铌的碳化铌和/或富含钒的碳化钒，这些碳化物的硬度甚高(2000～3500Hv)，从而提高熔融区的硬度。

摘要： 本发明公开了一种析氧铁钴合金‑铁酸钴/氮掺杂纳米碳管复合催化剂及其制备和应用；复合催化剂由CoFe‑CoFe2O4颗粒与N掺杂纳米碳管复合构成。其制备方法为将钴盐溶液与2‑甲基咪唑溶液混合反应，得到金属有机框架化合物ZIF‑67；将金属有机框架化合物ZIF‑67分散至含铁盐和双氰胺的混合溶液中，搅拌反应后，蒸发溶剂，得到前驱体；将前驱体经过热处理，即得CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs复合催化剂。该制备方法简单，成本低，有利于工业化生产；所制备的CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs复合催化剂应用于电催化分解水或金属‑空气二次电池等可再生能源的储存和转换系统，其综合性能接近于RuO2商用催化剂，展现出良好的应用前景。

摘要： 一种超低碳铁素体高硅铁基合金及制造方法，属于耐蚀合金的领域。超低碳铁素体高硅铁基合金化学成分为：碳≤0.008％、硅14.5～18％、锰0.3～0.8％、硫、磷<0.03％、RE：0.01～0.05％、其余为Fe和不可避免的杂质。合金熔炼温度为1480～1520°C，出炉温度为1420～1460°C，出炉前在铁水包中加入稀土硅铁合金。在铁水温度到1280～1320°C时浇注，采用高温退火工艺，铸件热装入炉，加热到750～800°C，保温12～24小时炉冷到100°C以下出炉。本发明超低碳高硅铁基合金的室温组织为单相铁素体组织，消除石墨对铁素体基体的切割作用和基体与石墨电位差引起的局部腐蚀，提高了合金的力学性能和耐蚀性。

摘要： 本发明公开了一种氮硒掺杂碳立方盒包裹四硒化三铁/钴铁合金/氮硒共掺杂碳复合材料及其制备方法，该复合材料是以硝酸钴、柠檬酸三钠、铁氰化钾、三羟甲基氨基甲烷和多巴胺为原料，经室温化学沉淀、硒化、热解制备而成。本发明方法简单，成本低廉，所制备的复合材料为蛋黄‑蛋壳结构，可以表示为Fe3Se4/Co7Fe3/NSeC@NSeC，将其作为锂离子电池负极材料，具有高比容量、大倍率、长寿命以及良好稳定性，展现出良好的电化学储锂性能。

摘要： 一种铁-碳合金表面富勒碳涂层的激光改性方法，属材料表面工程领域。本发明方法是将富勒碳粉末涂覆于铁基合金表面，在惰性气体保护下通过连续式激光器辐照。使融熔的基底与富勒碳熔合均匀，然后对其进行热处理，在奥氏体化温度以上保持一定时间后淬入介质中。

摘要： 本发明公开了一种采用旋窑生产纯铁和铁碳合金的方法，解决了现有的纯铁和铁碳合金的生产方法能耗高、产量低、工序长、原料成本和生产成本高且污染排放量大的问题。本发明包括如下步骤：步骤1：把铁矿石和炭源按照生成纯铁的配比进行混合并细化得到原料粉；步骤2：将步骤1中的原料粉加入到旋窑中，旋窑转动并加热至反应温度，原料粉之间发生置换反应生成熔态单质铁和粉状的废渣粉；步骤3：将步骤2中的熔态单质铁和粉状的废渣粉从所述旋窑中排出并进行分离；步骤4：冷却熔态单质铁得到纯铁。本发明具有节能环保、成本低、工序简单、产品品质高等优点。