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热酸球磨浸出攀枝花钛铁矿

李高兰 , 杜长山 , 吕莉 , 吴桂兰 , 梁斌 , 吴潘 , 李春 , 郑琪

在工业矿酸比条件下,研究攀枝花钛铁矿热酸球磨快速浸出的可行性,着重考察了搅拌球磨的转速、球料比、硫酸浓度以及反应温度等因素对酸解的影响.结果表明,与未实施球磨的浸出相比(其它试验条件相同、磨浸60 min),钛的浸出率可提高64％,这是由于搅拌球磨导致钛铁矿晶格畸变以及颗粒显著细化所致.获得了磨浸的优化工艺条件为:搅拌磨的转速700 r/min,球料比5:1,矿酸比1:1.6,硫酸浓度70％以及温度120℃.在此条件下磨浸60 min钛的酸解率达到81％,所得钛液稳定性≥550 mL,表明70％硫酸可直接液相酸解钛铁矿,为实现水解废酸循环利用提供了一条可行途径.

关键词: 钛铁矿 , 酸解 , 球磨 , 液相 , TiO2

氧化镧对TC4钛合金固体渗硼的影响

陶俊 , 许晓静 , 戈晓岚 , 刘云辉 , 宋振华 , 何星华 , 吴桂兰

稀有金属材料与工程

对固体渗硼剂(碳化硼+碳化硅)中添加氧化镧对钛合金渗硼层的表面形貌与相组成、渗层厚度、渗层硬度、渗层与基体的界面结合力以及渗层摩擦磨损性能的影响进行了研究.结果表明,固体渗硼剂中添加氧化镧(4.0％,质量分数)细化了渗层表面形貌组织;显著提高了渗层的厚度与表面硬度(增幅分别为50.7％和34.8％);提高了渗层与基体的界面结合力(增幅为37.25％);大幅提高了渗层在摩擦磨损过程中抗剥落性能以及渗层自身的抗裂性能.自身抗裂性能的提高与渗层中含有Ti金属物相从而提高渗层的韧性有关.添加氧化镧渗层与未添加氧化镧渗层相比,具有低的摩擦系数(0.12)且摩擦磨损表面无对摩件中Fe元素.

关键词: 氧化镧 , 固体渗硼 , TC4钛合金 , 界面结合力 , 摩擦磨损性能

TC4钛合金盐浴硼氧共渗剂的成分

郑刚 , 许晓静 , 宋振华 , 戈晓岚 , 刘庆辉 , 吴桂兰 , 仲奕颖

材料热处理学报

通过对TC4钛合金进行盐浴硼氧共渗试验,比较分析几种盐浴硼氧共渗剂.采用扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS),X射线衍射仪(XRD),观察渗层表面形貌和物相,用维氏硬度计测量渗层表面显微硬度,测试与YG6球在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能,并采用化学热力学分析盐浴硼氧共渗机理.结果表明单一硼砂型(Na2 B4O7)共渗效果不理想,表面组织疏松,显微硬度为584.7 HV;硼砂—铝粉型渗层表面组织呈块状和球形颗粒状,主要由TiB2、TiB12、Ti2B5、Ti3 Al和TiO2相组成,表面显微硬度提高了71.5％ (631.8 HV),有一定的共渗效果;硼砂—碳化硅型渗层表面组织均匀,主要有TiB12、Ti2B5、TiB25、TiO2和TiC相,表面显微硬度提高了84.1％(677.4 HV),共渗效果显著;氯化钠—氧化硼—碳化硼型渗层表面组织致密,有团聚现象,主要有TiB、TiB2、TiB12、TiO2和TiC相,表面显微硬度提高了80.1％ (664.9 HV),共渗效果明显.组分盐浴硼氧共渗可以显著改善TC4钛合金的耐磨性能.

关键词: TC4钛合金 , 盐浴硼氧共渗 , 显微硬度 , 化学热力学

TC4钛合金固体渗硼催渗剂的研究

宋振华 , 戈晓岚 , 许晓静 , 刘云辉 , 陶俊 , 吴桂兰

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.002

在基础固体渗硼剂(碳化硼和碳化硅)中分别添加氟硼酸钾、氧化铪、氧化锆和氧化镧(4％,质量分数)对TC4钛合金渗硼层的表面形貌、渗层厚度、硬度及渗层组织的影响进行了研究,并对其各自的作用机制进行了探讨,最终优选出最佳的催渗剂.结果表明:添加氟硼酸钾的渗层表面凹凸不平且腐蚀严重,与渗硼之前的试样相比,试样厚度明显减少,因此不能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;添加氧化铪的试样渗层表面形貌良好,但渗层疏松且薄,与基础渗硼剂的相比,厚度不仅未增加,反而有所减少(减幅为90.7％),因此也不能作为TC4钛合金的催渗剂;添加氧化锆、氧化镧的渗层表面形貌良好,与基础渗硼剂的相比,厚度与硬度得到显著提高(添加氧化锆增幅分别为30.1％和30.3％,添加氧化镧增幅分别为49.7％和90.2％),具有明显的催渗作用,因此能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;与添加氧化锆的渗层相比,添加氧化镧的渗层组织均匀致密,渗层更厚更硬(分别提高了15.1％和46.0％),具有更显著的催渗效果,是最佳的TC4钛合金固体渗硼的催渗剂.

关键词: 固体渗硼 , 催渗剂 , TC4钛合金