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2008年 43卷 6期
刊出日期：2008-06-15
综合论述
原料与炼铁
炼钢
压力加工
钢铁材料
环保与能源
技术交流
综合论述
1
康永林
汽车轻量化先进高强钢与节能减排
介绍了近年世界及中国汽车发展概况，现代汽车发展对材料的要求，汽车轻量化所面临的减重节能与排放要求，先进高强钢的开发应用所面临的挑战。指出了大量开发应用先进高强钢不仅为汽车轻量化带来显著的节能减排效果，同时在提高安全性和回收再利用等方面也具有优势。研究先进高强钢的成形控制技术，形成先进高强钢的生产、应用与服务的成套技术是今后需要重点考虑的课题。
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原料与炼铁
8
刘增勋;吕庆
高炉铸铁冷却壁极限热负荷的传热分析
通过建立高炉铸铁冷却壁的三维传热模型，应用渣皮熔化迭代方法分析冷却壁温度场，确定不同条件下冷却壁的极限热负荷，讨论了高炉冷却壁的结构和冷却工艺对极限热负荷的影响。结果表明，冷却水速度（2～4 m/s）对极限热负荷影响较小，水管与壁体间的气隙降低了铸铁冷却壁冷却能力；冷却水管直径由48 mm增加到70 mm，可以使极限热负荷提高45%。
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11
李三军;杨双平;靳任杰;韩婧
龙钢大西沟菱铁矿生产球团试验研究
为优化龙钢高炉炉料结构，充分发挥大西沟矿源优势，研究了大西沟铁矿粉生产球团时的适宜配比及生产条件，探索了不同含铁原料配比，膨润土添加条件下的球团矿冶金物理性能变化。研究结果表明：纯大西沟铁矿粉造球，由于成球性较差，爆裂温度偏低，不利于工业化生产；大西沟菱铁矿生产球团时的适宜配比应控制在50％以下。
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15
郭敏雷;程树森;张福明;全强
热风炉送风期格子砖温度分布计算
为优化热风炉设计，建立了热风炉蓄热室内传热过程的数学模型，制作了应用程序软件，探讨了不同的格子砖物性参数，如导热系数、比热容和密度等对格子砖温度场分布、气体温度分布以及格子砖蓄热量和放热量的影响。研究结果表明：设计热风炉时要综合考虑各种影响因素对气体和格砖温度分布的影响；格砖的温度梯度沿着径向在逐渐减小，设计热风炉时应选择合适的格砖厚度；增大格砖导热系数和单纯增加格砖的密度和比热容都会导致风温更低也更不稳定，但是只要延长燃烧时间就能充分发挥蓄热室的蓄热容和稳定送风能力；格砖热物性的影响程度随格砖增大而减小。
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炼钢
22
薛正良;胡志刚;阎小平;苑卫科;刘跃;林卫国
弱脱氧钢水脱硫工艺研究
结合工厂生产研究了弱脱氧条件下w(［Al］)＜0.005%，16MnR钢水快速脱硫工艺。研究表明弱脱氧钢水采用大渣量出钢渣洗和强搅拌LF精炼工艺可以实现快速脱硫。转炉出钢渣洗脱硫率分布在14.8%~59.1%，平均为35.7%；经过LF精炼，钢水硫含量全部符合钢种要求，其中w(［S］)＜0.015%的炉次占77%。成品硫质量分数分布在0.006%~0.016%，平均硫质量分数达到0.011%。
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25
郑淑国;朱苗勇
吹氩钢液精炼过程气泡去夹杂机理研究
基于相似理论，选择乳状液滴作为模拟夹杂物，利用物理模型研究了吹氩钢液精炼过程气泡去夹杂机理，考察了工艺参数对夹杂物去除规律的影响。实验结果表明：较小和较大气量均有较好的去夹杂效果。通过研究可以看出，较小和较大气量范围内，夹杂物分别主要通过小气泡粘附和大气泡的尾流捕捉去除。
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30
卓晓军;杨成威;吕迺冰;王新华;崔京玉;王坤
汽车用高品质非调质钢生产过程中的非金属夹杂物研究
研究了“顶底复吹转炉炼钢LF精炼VD真空处理喂硫线增硫”工艺生产高品质汽车用非调质钢铸坯的全过程，特别关注了冶炼过程中非金属夹杂物的演变规律。对冶炼过程全程提取钢样和渣样，分析了钢样和渣样的化学成分。采用SEMEDX系统地分析了钢样中非金属夹杂物的形貌和成分。实验结果表明：采用制定工艺路线，能生产出［P］的质量分数在0.012%以下，T［O］的质量分数为10×10-6左右的非调质钢铸坯。连铸坯中观察到的非金属夹杂物绝大部分是纯MnS夹杂物，尺寸较大呈浅色不规则形状。铸坯中只存在很少量的、尺寸较小的氧化物夹杂。这些氧化物和MnS组成复合的夹杂物，呈深色在MnS夹杂物的中心，其尺寸较小约为2 μm。研究表明：此工艺路线生产出的超低氧高品质非调质钢完全能满足汽车用的需要。
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35
张立夫;沈明钢;苗信成;许海亮;陈志威
沟槽结晶器初生坯壳热力耦合模拟研究
针对钢在板坯连铸结晶器内的凝固过程，建立二维完全热力耦合有限元分析模型。应用Marc软件在计算机上运行求解，模拟在结晶器铜板内壁划分不同间距纵向沟槽时的铸坯形成过程，研究划分沟槽对坯壳形成过程的影响。结果表明:沟槽可改善结晶器铜板与坯壳间传热，有利于坯壳的均匀形成，削弱偏角区应力集中，降低裂纹发生可能性。
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38
曹立国;李士琦;陈泽
石钢GCr15轴承钢实践
介绍了石钢采用60 t BOFLFVDCC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践，重点研究了工艺过程中氧含量的控制，工艺过程为：以60 t氧气转炉作为轴承钢初炼炉，终点高拉碳，控制下渣量≤50 mm；采用高碱度(R≥3.5) CaOSiO2Al2O3渣系进行钢包精炼处理,实现了较好的脱硫和脱氧效果，通过合理的吹氩制度去除了更多的夹杂物；VD处理时真空度控制在67 Pa以下，保持真空时间为10~20 min，VD处理结束后进行吹氩弱搅拌4 min以上，去除了更多的夹杂物，保证了较低的氧含量；石钢施行全流程保护浇注，有效地防止了钢液的二次氧化。最终成材氧的质量分数平均为9.5×10-6，最低达7×10-6，达到了国内先进水平，实现了转炉冶炼GCr15轴承钢的高效、高质、低成本生产。
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压力加工
42
于辉;杜凤山;臧新良;汪飞雪;刘玉文
张力减径无缝钢管尺寸精度的研究
根据张力减径过程的变形特点，利用数值仿真技术建立了三维弹塑性有限元分析模型，研究无缝钢管张力减径产品的壁厚及外径分布。通过研究成品钢管中部断面上的横向壁厚分布，分析了内部多边形程度；通过研究头尾两端的纵向壁厚分布，分析了头尾增厚段切除长度，并与试验结果进行对比验证，为提高产品质量、减小切头损失提供了离线研究手段。
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47
赵培林;朱国明;马光亭;汤化胜;孙会朝;康永林
弹性辊轧制过程的有限元仿真分析
为了得到轧制过程中轧辊及轧件的应力及变形情况分布，采用有限元软件Lsdyna，通过三维弹塑性有限元方法，在工作辊与支撑辊均为弹性辊的情况下，对轧件精轧道次平辊轧制过程进行了仿真分析。详细介绍了有限元模型的建立，材料参数、边界条件及载荷的定义。仿真分析结果表明，轧制过程中接触弧内轧辊表面受到三向压应力作用；得出了工作辊的挠度曲线；支撑辊XY面剪应力呈现交变现象；同时分析了轧件的变形情况以及宽展曲线等。
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52
张殿华;李旭;张浩;韩继征
辊缝型监控AGC纯滞后补偿控制器的算法设计及应用
针对辊缝型监控AGC控制时的滞后特点，采用新型Smith预估策略对监控AGC系统进行纯滞后补偿。根据监控AGC各个主要控制环节的传递函数，推导纯滞后补偿控制器的理论预估模型。采用最优降阶算法对理论模型降阶，给出了基于最优降阶模型下纯滞后补偿控制器的离散化算法及设计步骤。现场实际应用效果表明：带有最优Smith预估算法的辊缝型监控AGC具有稳定性强、动态特性好及稳态精度高的优点。
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56
刘华强;唐荻;杨荃;余伟;王城镇
数值模拟温度场在中厚板轧后控冷过程的应用
介绍了为国内某中厚板厂设计开发的轧后加速冷却在线使用的控冷数学模型，包括空冷和水冷换热系数模型等，该控冷模型采用有限差分法计算钢板在冷却过程中沿钢板厚度和宽度方向的温度场分布。根据本模型计算轧后控冷温度场及进行控冷工艺参数的设定值，通过在线使用证明该控冷模型预报精度较高，与实测值偏差小，控冷钢板的板形和性能均达到设计要求，能够满足现场实际生产的需要。
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钢铁材料
61
刘振宝;雍岐龙;杨志勇;梁剑雄;喻书赢
高强度马氏体时效不锈钢的晶粒细化及其力学性能的研究
研究了一种高强度马氏体时效不锈钢逆转变奥氏体再结晶规律、细化晶粒工艺及细晶组织对力学性能的影响。研究表明，通过循环相变α′γ可得到7 μm的等轴晶粒，新生晶粒内的板条马氏体块又重新被分割而成为若干个亚晶粒，同时部分单一的马氏体板条束又被夹角略大于60°方向上的若干个小马氏体板条束所分割，从而进一步细化了马氏体组织；与传统热处理工艺1050 ℃×1 h相比，在同样时效处理规程下进行时效处理，钢的屈服强度提高了130 MPa，A、Z分别提高了7.5%、11%，循环相变细化晶粒是同时提高该钢的强度和韧塑性的有效手段。
2008 Vol. 43 (6): 61-0 [
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66
许云波;肖宝亮;刘振宇;王国栋;邹天来
低成本高性能新型管线钢的研究与工业化
研究了高铌钢热加工过程显微组织演变特征和强韧性规律，结果表明，强烈的未再结晶区应变累积导致铁素体晶粒和贝氏体板条大幅度细化，实验室控轧HTP钢板综合力学性能可达到X80以上。利用高铌非Mo合金化和高温轧制技术成功生产了14 mm热连轧板(命名为HTP70)，室温组织以细小的先共析铁素体/针状铁素体为主，M/A 组元呈薄膜状均匀分布，含有一定量块状准多边形铁素体和极少量珠光体。强韧性能均达到或超过X70标准，并且具有优异的焊接性能。
2008 Vol. 43 (6): 66-0 [
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70
李杏娥;赵志毅;薛润东;杨晓臻;谢建新
Ti在热轧高强带钢中的析出相与性能关系的研究
采用拉伸实验、电镜观察、化学相分析、X射线衍射等方法，定性定量地研究了700 MPa级高钛高强度热轧带钢力学性能分布特点和Ti在钢中析出行为的关系。结果表明，钢卷纵向力学性能分布不均，钢卷中部屈服强度大于外部约89 MPa；钢卷中部Ti的析出率明显高于外部；钢卷中部碳氮化物析出相中细小颗粒的比例（即空间弥散度）明显高于外部，析出相中60 nm以下颗粒的质量分数是外部的2.42倍。经计算，得到中部和外部10 nm以下Ti的碳氮化物析出强化量差为38 MPa，小于10 nm细小粒子的强化作用显著，是造成钢卷中部和外部二者强度差别的重要原因。
2008 Vol. 43 (6): 70-0 [
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74
王宁;李毅;杜林秀;吴迪;刘相华
550 MPa级低成本商用车车轮钢的工业试制及性能研究
通过对普碳钢进行成分微调以及利用控轧控冷工艺在本钢热连轧生产线上开发研制了晶粒尺寸为4~6 μm，抗拉强度达550 MPa的低成本高强度商用车车轮钢板。研究结果表明，该钢具有良好的塑性、低温韧性和焊接性能。对Q235B、双相钢DP590和试轧钢板进行的扩孔试验结果表明，试轧钢板亦具有良好的延伸凸缘性能。在某车轮厂，以试轧钢板为材料进行了轮辐试制并对总成车轮进行了动态弯曲疲劳试验。结果表明，轮辐成形合格率达到99％以上，并且在车轮质量降低10％时仍保持较高的疲劳寿命。
2008 Vol. 43 (6): 74-0 [
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78
邓建辉;徐权;董雅君;邹明;陈朝阳
1100 MPa级热处理钢轨开发及使用
通过对线路钢轨伤损特点的研究分析，认为开发碳含量相对较低、抗拉强度1100 MPa级韧性较好的热处理钢轨，在快速客货混运线路上使用有利减少其接触疲劳伤损，提高钢轨综合使用效果。通过钢轨钢成分、热处理工艺与组织性能的研究，开发出了抗拉强度1080～1150 MPa、断裂韧性KIC为45～51 MPa·m1/2,裂纹萌生和扩展速率低于既有钢轨的碳素在线热处理钢轨。钢轨在160 km/h、年运量达7200万t的客货混运线路上试用，表现出优良的抗接触疲劳伤损性能和较好的耐磨性能，钢轨使用1年后轮轨作用面光亮，未出现接触疲劳裂纹，耐磨性能优于抗拉强度1000 MPa级U75V热轧钢轨。
2008 Vol. 43 (6): 78-0 [
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环保与能源
82
夏德宏;邓娜;常青青
煤气混合过程熵增加的解析与煤气利用
从热力学原理出发，研究了高、焦炉煤气混合过程的熵增加和损失。结果表明：高、焦炉煤气混合过程，虽然能量保持不变，但能量品质降低。随着混合比例的增加，混合熵增加和损的变化规律相同，即先增大再减小，且在焦炉煤气体积分数约为48%处达到极大熵增加和损。同时，基于煤气的热力学分析，针对煤气的特性提出了一些合理用能措施。
2008 Vol. 43 (6): 82-0 [
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85
王晓婷;严文福;李天喜
焦炉加热前馈控制数学模型的研究及运用
焦炉加热优化串级调控系统（简称OCC）的前馈控制数学模型有用于加热系统和燃烧系统的两大类。而焦炉加热前馈控制数学模型又有三种形式，多种计算公式。经过大量的研究和实践，进行了系列验证，指出了其推广应用的前景。
2008 Vol. 43 (6): 85-0 [
摘要
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装备与控制
89
吴凤英
PQF连轧管机自动化控制系统
传统的无缝钢管连轧机为两辊式轧机，天津钢管公司168钢管厂于2003年新建世界第1套PQF三辊式无缝钢管连轧机。通过介绍先进的自动化控制技术在该钢管轧机中的应用，论述了PQF连轧管机的角度和速度同步控制技术，分析了PQF轧机中限动芯棒系统采用的位置控制和转矩匹配技术。介绍了实践应用效果，表明了该控制系统的先进可靠性和对提高生产效率和产品质量的效果。
2008 Vol. 43 (6): 89-0 [
摘要
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93
Francesco Stella;Alessandro Pigani
与达涅利灵活薄板坯连铸技术相匹配的紧凑式炉卷轧机
由新一代100~150 mm中/薄板坯连铸机，再加上一架3 300 mm炉卷中板轧机组成的多条紧凑式中板生产线，已陆续在2000年底至2005年初投入生产运行。达涅利威恩联合公司应用其灵活的薄板坯连铸（fTSC）技术，以及它的热轧技术和板材精整技术，完全可满足美国和中国4个重要的钢材生产商提出的最终产品质量和钢种生产要求。这些设备既能生产热轧板卷，也能生产经过剪切的板材，并达到很高的力学性能，满足严格的几何尺寸公差要求，能够以极具竞争力的生产成本，将最终产品投放到世界钢材市场上。
2008 Vol. 43 (6): 93-0 [
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技术交流
97
程鼎;张永权;杨才福
钒氮合金在高强度H型钢中的应用
通过比较VN、VFe合金在H型钢中应用的结果，对轧后H型钢的力学性能、微观组织、析出相等进行分析，研究了VN微合金技术在H型钢中的应用效果。
2008 Vol. 43 (6): 97-0 [
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钢铁
编辑部公告
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中国科协全国学会学术出版道德公约
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公告：《钢铁》2018—2019年论文电子版已全文上网（附下载方式）
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《钢铁》杂志2019年“先进炼钢-连铸工艺与装备”专刊征稿通知
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热烈庆祝《钢铁》杂志被评为“2014中国国际影响力优秀学术期刊”
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《钢铁》创刊60周年纪念特刊征订
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