氮在鋼中具有一系列的有益作用,被認(rèn)為是最有研究和開(kāi)發(fā)價(jià)值的新材料之一。金屬、非金屬氮化物,廣泛地應(yīng)用于一些特種鋼冶煉中。氮化硅錳作為一種新型氮添加劑,其氮含量高,在鋼中可以起到增氮作用,使鋼中的Nb沉淀強(qiáng)化和細(xì)化晶粒作用明顯增強(qiáng),促進(jìn)和優(yōu)化釩的析出,達(dá)到增氮降釩的效果。氮化硅錳合金在高氮合金鋼生產(chǎn)中具有很好的利用前景。本課題以硅鐵合金和硅錳鐵合金為原料,采用高溫直接氮化法合成氮化硅錳合金。熱力學(xué)計(jì)算與分析表明,單質(zhì)Si氮化生成Si3N4,T<2295K前,ΔrGo一直為負(fù)值。在T<900K之前,錳氮化生成△GM5N2θ<△GMn4N°θ當(dāng)T>900K之后,△GM5N2θ<△GMn4N°θ MnsN2發(fā)生分解的反應(yīng)自由能在T>600K后就為負(fù)值,Mn4N相要比MnsN2相更加穩(wěn)定,氮化錳相中的主要合成物為Mn4N。Mn/Mn4N與Si氮化生成MnSiN2時(shí),反應(yīng)吉布斯自由能ArG<0的臨界轉(zhuǎn)化溫度隨著氮?dú)夥謮旱脑龃笤絹?lái)越高,氮化反應(yīng)更容易進(jìn)行,在低氮?dú)夥謮合戮涂梢缘铣?增大氮?dú)夥謮嚎梢源龠M(jìn)氮化反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)考察了原料配比、氮?dú)饬髁�、氮化溫度、�?.. 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 氮化硅錳合金中各元素的作用
        1.1.1 氮在鋼中的作用
        1.1.2 硅在鋼中的作用
        1.1.3 錳在鋼中的作用
    1.2 鋼中增氮
        1.2.1 氮在鋼中溶解度的影響因素
        1.2.2 氮的加入方式
        1.2.3 含氮鋼的運(yùn)用
    1.3 各類(lèi)氮化物及其合成
        1.3.1 氮化硅及其合成
        1.3.2 氮化硅鐵及其合成
        1.3.3 氮化錳及其合成
        1.3.4 釩氮合金及其合成
    1.4 氮化硅錳的研究現(xiàn)狀和運(yùn)用
    1.5 實(shí)驗(yàn)研究目的與內(nèi)容
        1.5.1 實(shí)驗(yàn)研究目的
        1.5.2 實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容
第2章 氮化過(guò)程熱力學(xué)分析與計(jì)算
    2.1 Si-N-O系熱力學(xué)
    2.2 Mn-N熱力學(xué)計(jì)算
    2.3 原料中微量元素的熱力學(xué)
    2.4 氮化反應(yīng)過(guò)程中氧的作用和影響
        2.4.1 硅鐵元素的氧化
        2.4.2 錳元素的氧化
        2.4.3 氮化硅和氮化錳的氧化
    2.5 氮化過(guò)程中Fe元素的行為和作用
    2.6 氮化硅錳反應(yīng)機(jī)理
        2.6.1 氮?dú)夥謮簩?duì)氮化合成的影響
    2.7 本章小結(jié)
第3章 氮化合成實(shí)驗(yàn)方法與研究
    3.1 氮化合成實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 氮化合成實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.1 FeSi75鐵合金
        3.2.2 硅錳鐵合金
        3.2.3 氮?dú)?br>        3.2.4 原料的粒度
    3.3 氮化合成工藝流程
        3.3.1 配料
        3.3.2 混料
        3.3.3 壓樣
        3.3.4 干燥
        3.3.5 氮化合成
        3.3.6 合成樣的分析
第4章 氮化硅錳中氮含量的測(cè)定方法
    4.1 測(cè)定方法提要
    4.2 測(cè)定試劑與設(shè)備裝置
    4.3 測(cè)定步驟
    4.4 氮的滴定原理
    4.5 化驗(yàn)注意事項(xiàng)與備注
第5章 氮化硅錳合成實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 氮化合成的各種條件因素
        5.1.1 原料配比
        5.1.2 氮化溫度
        5.1.3 氮?dú)饬髁?br>        5.1.4 氮化保溫時(shí)間
        5.1.5 氮化稀釋劑
        5.1.6 催化劑
    5.2 氮化合成實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 原料的氮化實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 添加稀釋劑氮化實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 添加還原鐵粉氮化實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 添加氯化銨氮化實(shí)驗(yàn)
        5.2.5 原料中只添加NH_4Cl
    5.3 SEM形貌分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 氮化合成動(dòng)力學(xué)研究
    6.1 差熱-熱重分析
        6.1.1 分析測(cè)定實(shí)驗(yàn)
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.2 氮化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
        6.2.1 增重率的計(jì)算
        6.2.2 氮化反應(yīng)速率及速率常數(shù)
        6.2.3 增氮反應(yīng)活化能與指數(shù)因子
    6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]碳熱還原氮化制備氮化硅粉體反應(yīng)條件研究[J]. 陳宏,穆柏春,李輝,郭學(xué)本.  粉末冶金技術(shù). 2010(01)
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博士論文
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碩士論文
[1]氮在高氮鋼熔煉過(guò)程中的行為及氮對(duì)不銹鋼耐腐蝕性能的影響[D]. 董廷亮.武漢科技大學(xué) 2007
[2]合成氮化硅與氮化硅鐵的熱力學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 韓俊華.西安建筑科技大學(xué) 2006
[3]氮化釩制備過(guò)程的研究[D]. 徐先鋒.武漢科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3297987