2011年, 第23卷, 第11期　刊出日期：2011-11-15

  

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综合论述
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  铁矿石浮选药剂的研究现状

  杨茂麟,，邓朝勇，徐本军

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 1-3.

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  重点介绍了国内外铁矿浮选药剂的研究状况,并对新型铁矿浮选药剂的性能进行了评述，指出了铁矿浮选药剂的发展方向。
冶炼与加工
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  高炉喷吹混合煤的燃烧特性及动力学分析

  孔德文，张建良，林祥海，白亚楠，吴小兵

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 4-9.

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  利用热重分析天平，研究非等温燃烧条件下无烟煤、贫煤与高挥发分烟煤的混合煤试样的燃烧特性及其反应动力学参数。考察了不同配比混合煤试样的挥发分初析温度、着火温度、最大燃烧速率和燃尽特性等燃烧特征参数，求出了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A。研究结果表明：随着烟煤配入量的增加，混合煤的挥发分初析温度、着火温度和燃尽温度逐渐降低；当掺混比为1∶1(质量比，下同)时，混合煤的最大燃烧速率处于最小值，存在分级燃烧现象；活化能和指前因子均随混合煤中烟煤比例的增加而降低，存在“动力学补偿效应”；烟煤的配入量对无烟煤混合煤的挥发分析出阶段起作用，对固定碳的燃烧阶段作用很小，而对贫煤混合煤的两个阶段均有显著影响。
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  TiO2对连铸保护渣导热性能的影响

  青雪梅，谢兵，刁江，王水波

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 10-13.

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  运用热线法测试了不同碱度(11、13)，不同TiO2含量(0~8%，质量分数，下同)的连铸保护渣在不同温度下(400~1300℃)的热传导系数，并结合DSC和XRD分析结果，探讨了碱度和TiO2含量对保护渣导热性能的影响规律及原因。结果表明：本试验条件下液态渣(1200~1300℃)的导热系数为027~05W/(m·K)，固态渣(400~1000℃)的导热系数远大于液态渣，为153~209W/(m·K)。在800℃以下的低温区域，试样的导热系数随着碱度的增加而增加，1100℃以上的高温区域，导热系数随着碱度的增加而减小。TiO2的加入抑制了渣中枪晶石晶体的析出，促进了钙长石、钙钛矿生成，削弱了试样的导热能力；随着TiO2含量的增加，试样的导热系数近似线性减小，TiO2含量每增加2%，试样的导热系数减小约5%。
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  基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

  段旭琴，丁照忠，段健，金龙哲，欧盛南

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 14-17.

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  运用数值模拟的方法，建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型，对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟，分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性，得出了与模拟结果相同的结论，证明了模拟的正确性。
材料研究
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  控制冷却中钢板厚度方向上的冷却速度

  霍文丰，胡贤磊，王丙兴，刘相华

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 18-21.

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  应用有限元方法模拟分析了控制冷却过程钢板厚度方向上温度和冷却速度的分布。结果表明，钢板表面冷却速度随着冷却的进行逐渐减小，而钢板中心冷却速度逐渐增大，其余位置的冷却速度先增大然后减小。分析了冷却时间、开始冷却温度、冷却水温度和水流密度对冷却速度和钢板表面与中心冷却速度差的影响规律，结果表明，冷却速度差随冷却时间的增加、开始冷却温度的升高和冷却水温度的升高而减小，随水流密度的增大而增大。试验结果表明，由于冷却速度不同，钢板厚度方向上的组织和晶粒尺寸不同，钢板表面出现了贝氏体组织，板厚度1/4处和中心为铁素体和珠光体，晶粒尺寸从表面向中心逐渐增大。
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  船板钢连铸坯的高温力学性能及断口液膜现象

  侯自兵，成国光，饶添荣，马小春

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 22-27.

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  为解决钢厂高强度船板钢连铸坯经常出现的中间裂纹等内部缺陷问题，从该钢种连铸坯中间裂纹区域获取试样，并对其进行了高温力学性能测试。结果表明，低温脆性区(即第三脆性区)的温度范围为750~925℃，在900~950℃温度区断口处存在较多液膜。综合断口形貌、液膜存在的温度范围以及断口纵断面金相组织等方面进行分析，认为950℃时塑性开始下降的主要原因是由于断口处存在液膜，并推断液膜的形成原因为晶界处形成了(FeS+FeO)或(MnS+FeS+FeO)低熔点共晶相。同时，该试样在750~950℃区间内塑性下降的发生机制可以大致归结为：900~950℃区间内由于低熔点共晶相液膜作用导致塑性下降；850~900℃之间由于低熔点共晶相液膜与晶界铁素体膜复合作用导致塑性下降；850℃以下由于晶界铁素体膜作用导致塑性下降。
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  热暴露对铸造TiAl合金表面完整性及拉伸性能的影响

  高帆,，静永娟，王磊，王新英，张继

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 28-33.

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  分析了热暴露温度、时间对TiAl合金表面完整性及室温拉伸性能的影响。结果表明，热暴露温度为700℃时，热暴露后试样表面残余压应力有所降低，温度升高至750和800℃时，试样表面残余压应力变化不大。经750和800℃热暴露后，试样表面生成厚度均匀的多重表面层；观察热暴露后试样断口可以观察到沿表面层和基体界面的连续裂纹和表层剥落；随着热暴露温度升高，表面层厚度显著增大，多重表面层明显并伴有层间裂纹。这些表面变化导致材料的室温抗拉强度降低，塑性明显降低。
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  高性能渗碳轴承钢的组织与性能

  赵国防,,杨卯生,刘东雨,吉传波,俞峰,赵晓丽

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 34-40.

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  研究了热处理工艺对渗碳轴承钢组织、力学性能的影响规律，并探讨了强韧化机制。研究表明，随着淬回火温度升高和回火次数增加以及采用深冷工艺，渗碳轴承钢的强度与硬度增加，冲击韧性值下降。采用910℃淬火和180℃二次回火，轴承钢材料性能可达到硬度HRC452，抗拉强度Rm为1450MPa，屈服强度ReL为1240MPa，AKU为105J，残余奥氏体的体积分数控制在1%以下。试验钢良好的强韧性配合主要来自于晶粒的细化、超细马氏体板条和均匀弥散的细小碳化物的析出；尺寸稳定性的效果主要是残余奥氏体量的控制。
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  大功率机车车轮材料滑动摩擦磨损的试验研究

  温鹏，单际国，曹志晓，张斌

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 41-46.

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  车轮短时间的滑行会带来剧烈的摩擦磨损。为了研究大功率机车车轮材料耐滑动摩擦磨损性能，利用SRV摩擦磨损试验机对3种新型车轮材料J1、J2、J3进行室温及高温条件下的滑动摩擦磨损试验，通过三维白光干涉表面形貌仪对磨痕的三维形貌进行记录和测量，比较了3种材料的摩擦磨损特点和耐磨性能；测试了车轮材料的力学性能，利用显微硬度对摩擦表面进行分析，结合材料的化学成分和力学性能，讨论了3种新型车轮材料在不同温度条件下的摩擦磨损特点和机制。常温条件下，J1为磨粒磨损；J2以磨粒磨损为主，并有轻微疲劳磨损；J3为磨粒磨损、疲劳磨损共存；J2的耐磨性最好，J3次之，J1最差。高温条件下，3种车轮材料的摩擦磨损量差别不大，磨痕表面硬度很高的亮白相对其磨损机制有较大影响。
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  439不锈钢析出行为对耐冷凝液腐蚀性能的影响

  陈超,,路晓晖,郑越,尚成嘉,肖纪美

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 47-53.

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  利用OM、SEM、EM和EDS研究了单钛稳定439不锈钢和Nb-Ti双稳定439不锈钢的析出行为对耐冷凝液腐蚀性能的影响，确定了两种钢中各种析出物的大小、成分、显微结构以及取向关系。对两种钢分别进行了5个周期、10个周期和20个周期的冷凝液腐蚀评价试验，并使用极值分析方法对冷凝液腐蚀试验后样品的最大点蚀深度进行了统计分析。结果表明，双稳定 439不锈钢的预测寿命要比单稳定439不锈钢略高。另外，通过对两种钢表面钝化膜化学稳定性的研究，讨论了不同的析出行为对两种不锈钢点腐蚀影响的机制。
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  钢带喂入钢液中熔化过程及对铸坯组织的影响

  李云涛，张立，徐红伟

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 54-58.

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  结晶器喂带技术通过控制熔体温度场的分布、抑制柱状晶生长来改善连铸坯的成分偏析、芯部疏松等缺陷。通过试验设计系统研究了不同厚度钢带在钢液中的熔化过程以及钢带喂入比对铸坯组织的影响。结果表明：钢带在恒温钢液中的熔化过程分为两个阶段，开始时钢带残余厚度随喂入时间快速增加，增加比达到100%；钢带厚度达到最大值后开始缓慢减小，直到钢带在钢液中全部溶化，此时钢带残余厚度变为零。钢带原始厚度和钢液过热度影响钢带融化终点时间，随着厚度增加和过热度减小，融化终点时间延长；研究钢带厚度范围内，最大融化时间小于100s，过热度增加没有改变钢带融化规律。钢带喂入比影响铸坯等轴晶率和等轴晶晶粒大小，钢带喂入比从0%增加到3%，铸坯等轴晶率从493%增加到753%，提高了527%；平均等轴晶晶粒尺寸减小554%，等轴晶晶粒尺寸达到41mm。钢带喂入比过大导致铸坯芯部疏松缺陷，钢带合适喂入比为1%。
测试与控制
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  基于金属磁记忆的钻具无损评价技术

  于润桥，徐长英

  中国钢铁期刊网. 2011, 23(11): 59-64.

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  石油钻具在钻井作业中，要承受拉、扭、压弯等多种应力作用，同时受到泥浆的冲刷和腐蚀，服役条件十分苛刻。为了提高生产安全效率，对钻具的损伤情况和预期寿命有必要做认真检测。基于金属磁记忆检测技术，提出一种适合钻井现场使用的钻具适用性评价方法，用以评价在役钻具的使用状况，检测出不能继续使用的钻具，从而有效避免井下钻具事故的发生。通过理论推导与现场试验建立了钻具磁记忆检测信号与应力水平的试验关系,用断裂力学原理建立钻具的应力强度因子模型，利用FAD图对钻具的无损评价进行初步尝试，现场试验表明该方法对钻具的评价具有指导意义。