铜析出论文-王鹏

铜析出论文-王鹏

导读:本文包含了铜析出论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:稀土元素,残余铜元素,析出行为,二维点阵错配度

铜析出论文文献综述

王鹏[1](2018)在《Ce元素对钢中铜析出行为的影响研究》一文中研究指出残余铜元素在短流程炼钢过程中会逐渐富集而难以去除,当铜含量达到0.35%后,会产生热脆问题。稀土元素的加入有益于改善钢材性能,对于钢中夹杂物的性质,形态以及分布会有改善作用。二维点阵错配度计算了钢中夹杂物以MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3、CeS和Ce_2O_2S为形核基底,以ε-Cu和Cu_2S为形核相的匹配度,计算结果发现:MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3和Ce_2O_2S可作为ε-Cu的形核质点,且只有MnS能够成为Cu_2S的形核质点,其余的夹杂物均不能成为Cu_2S的形核质点。采用工业纯铁、电解纯锰粉、纯铜、生铁片(含碳量2.94%)、电解铝片、稀土铈样等,在中频感应炉中熔炼实验钢材。采用化学成分分析、OM(金相显微镜)、SEM(扫描电镜)、EDS(能谱)等手段研究稀土元素Ce对钢中残余铜元素的析出行为的影响。结果表明:稀土元素元素会使晶粒呈现细化现象,随着稀土元素Ce含量的增加,晶粒尺寸从69.4mm逐渐细化到49mm、24.8mm和13.7mm;添加稀土元素Ce后,钢中夹杂物细化,呈现球状,且数量明显增多,其中近一半数量的夹杂物粒径在2~3mm,这为钢中残余铜元素的异质形核提供了大量的形核质点;实验发现,MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3和Ce_2O_2S均能够成为钢中残余铜元素的形核质点,诱导铜元素非均质形核析出。夹杂物在基体中分布均匀,给铜元素提供了有效形核质点,减轻了在晶界处的偏析。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-05-01)

席通[2](2017)在《含铜抗菌奥氏体不锈钢的铜析出行为及性能研究》一文中研究指出含铜抗菌不锈钢是近年来发展出的一种新型的结构/功能一体化材料。铜(Cu)是钢中常见的合金化元素,也是人体中必需的微量金属元素。在现有医用不锈钢中添加适量Cu元素,由于材料在人体环境中不可避免的腐蚀,含铜不锈钢会微量和持续地释放出对人体有益的Cu离子。相关研究已证明,含铜不锈钢具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄、促进成骨等生物医学功能,但其在应用过程中仍存在一些材料学基本问题需要深入研究和认识。基于此,本文系统地研究了含铜奥氏体抗菌不锈钢中富铜相的析出行为及强化机制,并对Cu含量变化对材料综合性能的影响及含铜不锈钢热变形行为进行了探讨,为含铜抗菌不锈钢的应用奠定坚实的材料学基础。本文开展的研究工作内容及取得的主要结果如下:(1)Cu添加对含铜奥氏体不锈钢综合性能的影响研究研究了 Cu添加及热处理制度对316L不锈钢力学性能、耐蚀性能和抗菌性能的影响。结果表明,不同Cu含量(0-3.5 wt.%)添加及不同热处理制度对不锈钢的显微组织无明显影响,均保持奥氏体组织。在固溶状态下,不锈钢的力学性能变化不大;时效处理后,由于基体中析出富铜相,不锈钢的强度显着提高。与此同时,富铜相的存在也破坏了钝化膜的连续性,进而降低了不锈钢的耐蚀性能。此外,高Cu含量的添加(3.5 wt.%)和时效处理(700 ℃下时效6 h)能够赋予不锈钢优异的抗菌性能。(2)含铜奥氏体抗菌不锈钢的热变形行为研究研究了 316LN-Cu奥氏体不锈钢在温度为950-1150℃,应变速率为0.01-10 s-1范围内的热变形行为。结果表明,不锈钢的流变应力对变形温度和应变速率的变化非常敏感,流变应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而升高。316LN-Cu不锈钢的热变形激活能为533 kJ/mol。Cu和N元素的添加能够提高不锈钢的激活能。Cu元素的添加导致316LN-Cu不锈钢具有较大的失稳区,使不锈钢的热加工区间变得非常狭窄。316LN-Cu不锈钢的最优热加工区间为变形温度1100-1120 ℃,应变速率0.01-0.018 s-1。不锈钢在此区间热加工时的能量耗散率可达到38%,热加工后能获得细小均匀的动态再结晶组织。此外,获得了 316LN-Cu不锈钢的热变形本构方程:Z=ε exp(53428/RT)=1.1575 × 1018[sinh(0.0067 × σ)]3.914(3)含铜奥氏体抗菌不锈钢中富铜相析出行为研究通过电导率测试、叁维原子探针和透射电镜观察等方法研究了 316LN-Cu不锈钢在不同时效温度和时效时间下富铜相的粗化行为及强化机制。结果表明,316LN-Cu不锈钢在短时时效后的硬度和强度即达到峰值,且随着时效时间的延长,强度和硬度变化不大。透射电镜观察结果进一步表明,富铜相的析出速度很快,在短时时效后就会在基体中弥散析出大量的呈球形分布的析出相,并且在时效过程中富铜相与基体保持共格关系。叁维原子探针分析结果表明,富铜相的中心成分几乎为纯铜,整体的铜含量为75%左右。相比于时效时间,时效温度对富铜相的粗化行为影响较大。随着时效温度的升高,富铜相的平均半径显着增大,数量密度明显降低。富铜相在奥氏体基体中的长大速率较慢,其原因主要是Cu原子在奥氏体基体中较低的扩散系数和富铜相与基体较低的界面能。此外,在奥氏体基体中析出富铜相的体积分数较小导致了富铜相较弱的强化效应,并且富铜相的共格应变强化的强度增量要远大于化学强化的强度增量。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-01)

尹鸿祥[3](2015)在《铁素体抗菌不锈钢的铜析出机理与性能控制》一文中研究指出抗菌不锈钢兼具结构材料和抗菌功能材料的双重特点,极大地拓宽了抗菌材料的应用领域。尤其是低成本的铁素体抗菌不锈钢,可广泛用于家电厨具、卫生洁具等金属抗菌产品。开发和应用具有优良抗菌性能的抗菌不锈钢既可带来巨大的经济效益,又可产生广泛的社会价值。本文运用铌钛双稳定超纯化设计思路,采用高铬低镍设计思想,添加1.5wt%左右的铜,采用真空感应炉冶炼和抗菌处理,成功开发出抗菌性能、力学性能、成形性能和耐蚀性能良好配合的超纯铁素体抗菌不锈钢。通过高温拉伸试验研究了加热温度和时间、变形温度和速率对试验钢高温热脆行为的影响。结果表明,试验钢分别在加热温度1150℃、加热时间60min、变形温度1150℃和中等变形速率10-2 s-1时,其热脆敏感性达到最大值。分析认为是铜元素偏聚引起的。通过热压缩实验,获得试验钢的热变形方程:ε=81×1013sinh(ασ)4.6825 exp(-(323000)/RT)。通过耦合能量耗散图与流变失稳图,获得试验钢热加工图。退火工艺对试验钢析出行为具有显着影响。随抗菌退火温度的升高和抗菌退火时间的延长,析出相形状由球状向杆状转变,析出相尺寸和平均间距均增大。富铜相与基体存在K-S关系,即(111)ε-Cu//(110)α-Fe,[110]ε-Cu//[111]α-Fe。试验钢宜采用固溶+抗菌退火的制备工艺。抗菌退火温度为800℃时,抗菌性能最佳。随退火时间的延长,抗菌率不断增加,退火时间为1h后,抗菌率超过99%。析出相数量和尺寸达到获得良好抗菌性能的临界值,分别为(54.1±2.0)nm和173/100μm。铜析出相体积分数需超过0.77%。析出相尺寸和单位面积内析出相数量也是达到良好抗菌效果的重要因素。通过热力学计算软件Themo-calc模拟试验钢沉淀开始析出温度为926℃;800℃时,铜析出相体积分数约为0.775%。根据错配位错理论,对铜析出相在试验钢基体中沉淀析出过程进行理论计算,得到形核率-温度曲线(NrT曲线)和相变动力学曲线(PTT曲线)。对铜析出相Ostwald熟化过程进行了表征。熟化速率为m=((8σVpDCo)/(9CpRT))1/3,800℃时,实测析出相平均颗粒尺寸为rt=2.46t1/3。通过原子探针层析技术(APT)测试了不同时效时间试验钢中富铜相的演化规律。随着时效时间的延长,纳米富铜相的尺寸逐渐增大,数量密度降低。长大过程中,Mn和Ni原子在富铜相表面发生偏聚从宏观和微观两方面探讨了析出相的抗菌机理。通过拉伸试验测定试验钢的平均塑性应变比rm和各向异性指数△r,探讨其与抗菌退火温度和时间,以及微观织构的关系。通过动电位极化曲线测定试验钢耐点蚀性能。随着退火温度的升高和退火时间的延长,试验钢的点蚀电位均下降。富铜相尺寸越大,越不利于材料的耐蚀性能。(本文来源于《北京科技大学》期刊2015-12-14)

侯环宇,王海燕,刘宗昌,安治国,张倩[4](2013)在《时效时间对超低碳钢中铜析出的影响》一文中研究指出采用JEM-2010高分辨透射电镜研究了超低碳钢固溶处理后时效过程中组织的变化及铜的析出颗粒结构。探讨了时效时间对铜偏聚区的影响。结果表明,过饱和铜的超低碳钢存在铜原子的偏聚区,随着时效时间的延长,铜原子通过扩散不断富集,铜原子偏聚区也由体心立方结构逐渐转变为面心立方结构。(本文来源于《热处理》期刊2013年02期)

韩文习,李希海,袁鹏举,杨忠民[5](2012)在《时效温度对不同铜含量超低碳钢铜析出的影响》一文中研究指出对两种不同铜含量的超低碳钢在400~600℃温度区间等温时效1h,通过扫描电镜和透射电镜观察分析时效温度对铜析出的影响。结果表明:随着时效处理温度升高,两种含铜试验钢铜析出物数量均呈先增加后减少的趋势;含铜量高的钢(2.04%Cu)在500℃时效处理后析出物数量达到峰值,含铜量低的钢(1.04%Cu)达到值的时效处理温度为550℃;在相同温度时效处理后,含铜量高的(2.04%Cu)钢的析出物量比含铜量低的钢(1.04%Cu)多,但在600℃时效处理时,两者的差别变小。(本文来源于《山东冶金》期刊2012年05期)

韩文习,袁鹏举,杨忠民[6](2012)在《时效温度对超低碳钢中铜析出的影响》一文中研究指出对两种不同铜含量的超低碳钢在400~600℃温度区间等温时效1h,通过透射电镜观察及维氏硬度测试揭示时效温度对铜析出的影响规律。结果表明:随着时效温度的升高,硬度值呈先上升后下降的趋势;铜含量高的钢(2.04%Cu)在时效温度为500℃时出现硬度峰值,铜含量低的钢(1.04%Cu)在550℃出现硬度峰值;在相同的时效温度下,铜含量高的钢的硬度值高于铜含量低的钢;在600℃时,两种实验钢的硬度差值减小。(本文来源于《莱钢科技》期刊2012年02期)

曹悦,张弛,杨志刚,夏志新[7](2012)在《镍对Fe-Cu-Ni合金中铜析出行为的影响》一文中研究指出利用透射电子显微镜(TEM)对Fe-Cu和Fe-Cu-Ni合金中铜颗粒的析出形貌及成分进行观察。同时根据Cahn-Hilliard非经典形核理论和Modified Langer Schwartz模型对合金中沉淀的析出过程进行模拟计算。扫描透射电镜(STEM)试验结果表明,镍元素在沉淀核心处浓度很低,而在颗粒-基体界面处存在富集现象,添加元素镍可降低沉淀颗粒的形核功,促进沉淀析出和长大粗化。该试验结果与理论模型预测结果一致。(本文来源于《钢铁研究学报》期刊2012年01期)

南黎,刘永前,吕曼祺,杨柯[8](2009)在《抗菌不锈钢中的富铜析出相的杀菌作用研究》一文中研究指出通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学实验等手段,研究了含铜铁素体抗菌不锈钢表面上的富铜析出相在杀菌过程中的作用机制。研究结果表明,富铜相均匀弥散地分布在抗菌不锈钢的表面上;抗菌不锈钢在与大肠杆菌接触后,富铜相中的铜以Cu2+形式溶出并与细菌作用,导致细菌死亡;由于表面富铜相中铜离子的溶出,抗菌不锈钢表现出耐点蚀电位的下降。(本文来源于《世界钢铁》期刊2009年02期)

关云,陈庆丰,李平和[9](2005)在《ULCB钢中铜析出行为及对回火性能的影响》一文中研究指出利用透射电镜和能谱仪观察分析了含Cu量(质量分数)为 0. 29% 和 0. 52%的 ULCB钢中 Cu的析出行为及对回火性能的影响。结果表明,在回火过程中,Cu的分布以 3 种形式发生变化:①原位沉淀;②晶界(亚晶界)富集;③向高温第二相扩散。在600~700 ℃回火时,随着回火温度的升高,沉淀的Cu由富Cu簇聚质点向ε- Cu粒子转变,由共格向非共格转变。共格的富Cu簇聚质点或ε- Cu有效提高抗张强度和屈服强度,非共格的ε- Cu 强化作用减弱。(本文来源于《物理测试》期刊2005年02期)

毛卫民,任慧平,余永宁[10](2004)在《结构钢中含铜析出相的时效强化作用》一文中研究指出观察并研究了高纯Fe 1 0 3wt%Cu和Fe 1 6 5wt%Cu合金中含铜粒子的时效析出对屈服强度的影响、析出粒子尺寸的分布、以及析出粒子对位错运动的阻碍作用。用Frank Read强化理论分析了析出粒子与屈服强度的定量关系。结果表明 ,析出粒子是含有一定铁的亚稳Cu Fe相 ,且具有一定的塑性变形能力 ,从而使得含铜钢能在高强度的前提下仍具有高塑性的特征。含铜析出粒子不是刚性粒子 ,因而其强化效应低于传统的刚性化合物析出粒子。但析出粒子中含较多的铁 ,可促使粒子体积量明显增多 ,因此仍能实现很高的整体强化效应。增加析出粒子中的铜含量可以提高粒子对位错运动的阻力及与之相应的屈服强度。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2004年02期)

铜析出论文开题报告

(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:

含铜抗菌不锈钢是近年来发展出的一种新型的结构/功能一体化材料。铜(Cu)是钢中常见的合金化元素,也是人体中必需的微量金属元素。在现有医用不锈钢中添加适量Cu元素,由于材料在人体环境中不可避免的腐蚀,含铜不锈钢会微量和持续地释放出对人体有益的Cu离子。相关研究已证明,含铜不锈钢具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄、促进成骨等生物医学功能,但其在应用过程中仍存在一些材料学基本问题需要深入研究和认识。基于此,本文系统地研究了含铜奥氏体抗菌不锈钢中富铜相的析出行为及强化机制,并对Cu含量变化对材料综合性能的影响及含铜不锈钢热变形行为进行了探讨,为含铜抗菌不锈钢的应用奠定坚实的材料学基础。本文开展的研究工作内容及取得的主要结果如下:(1)Cu添加对含铜奥氏体不锈钢综合性能的影响研究研究了 Cu添加及热处理制度对316L不锈钢力学性能、耐蚀性能和抗菌性能的影响。结果表明,不同Cu含量(0-3.5 wt.%)添加及不同热处理制度对不锈钢的显微组织无明显影响,均保持奥氏体组织。在固溶状态下,不锈钢的力学性能变化不大;时效处理后,由于基体中析出富铜相,不锈钢的强度显着提高。与此同时,富铜相的存在也破坏了钝化膜的连续性,进而降低了不锈钢的耐蚀性能。此外,高Cu含量的添加(3.5 wt.%)和时效处理(700 ℃下时效6 h)能够赋予不锈钢优异的抗菌性能。(2)含铜奥氏体抗菌不锈钢的热变形行为研究研究了 316LN-Cu奥氏体不锈钢在温度为950-1150℃,应变速率为0.01-10 s-1范围内的热变形行为。结果表明,不锈钢的流变应力对变形温度和应变速率的变化非常敏感,流变应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而升高。316LN-Cu不锈钢的热变形激活能为533 kJ/mol。Cu和N元素的添加能够提高不锈钢的激活能。Cu元素的添加导致316LN-Cu不锈钢具有较大的失稳区,使不锈钢的热加工区间变得非常狭窄。316LN-Cu不锈钢的最优热加工区间为变形温度1100-1120 ℃,应变速率0.01-0.018 s-1。不锈钢在此区间热加工时的能量耗散率可达到38%,热加工后能获得细小均匀的动态再结晶组织。此外,获得了 316LN-Cu不锈钢的热变形本构方程:Z=ε exp(53428/RT)=1.1575 × 1018[sinh(0.0067 × σ)]3.914(3)含铜奥氏体抗菌不锈钢中富铜相析出行为研究通过电导率测试、叁维原子探针和透射电镜观察等方法研究了 316LN-Cu不锈钢在不同时效温度和时效时间下富铜相的粗化行为及强化机制。结果表明,316LN-Cu不锈钢在短时时效后的硬度和强度即达到峰值,且随着时效时间的延长,强度和硬度变化不大。透射电镜观察结果进一步表明,富铜相的析出速度很快,在短时时效后就会在基体中弥散析出大量的呈球形分布的析出相,并且在时效过程中富铜相与基体保持共格关系。叁维原子探针分析结果表明,富铜相的中心成分几乎为纯铜,整体的铜含量为75%左右。相比于时效时间,时效温度对富铜相的粗化行为影响较大。随着时效温度的升高,富铜相的平均半径显着增大,数量密度明显降低。富铜相在奥氏体基体中的长大速率较慢,其原因主要是Cu原子在奥氏体基体中较低的扩散系数和富铜相与基体较低的界面能。此外,在奥氏体基体中析出富铜相的体积分数较小导致了富铜相较弱的强化效应,并且富铜相的共格应变强化的强度增量要远大于化学强化的强度增量。

(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。

铜析出论文参考文献

[1].王鹏.Ce元素对钢中铜析出行为的影响研究[D].贵州大学.2018

[2].席通.含铜抗菌奥氏体不锈钢的铜析出行为及性能研究[D].大连理工大学.2017

[3].尹鸿祥.铁素体抗菌不锈钢的铜析出机理与性能控制[D].北京科技大学.2015

[4].侯环宇,王海燕,刘宗昌,安治国,张倩.时效时间对超低碳钢中铜析出的影响[J].热处理.2013

[5].韩文习,李希海,袁鹏举,杨忠民.时效温度对不同铜含量超低碳钢铜析出的影响[J].山东冶金.2012

[6].韩文习,袁鹏举,杨忠民.时效温度对超低碳钢中铜析出的影响[J].莱钢科技.2012

[7].曹悦,张弛,杨志刚,夏志新.镍对Fe-Cu-Ni合金中铜析出行为的影响[J].钢铁研究学报.2012

[8].南黎,刘永前,吕曼祺,杨柯.抗菌不锈钢中的富铜析出相的杀菌作用研究[J].世界钢铁.2009

[9].关云,陈庆丰,李平和.ULCB钢中铜析出行为及对回火性能的影响[J].物理测试.2005

[10].毛卫民,任慧平,余永宁.结构钢中含铜析出相的时效强化作用[J].材料热处理学报.2004

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铜析出论文-王鹏
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