2016年, 第28卷, 第8期　刊出日期：2016-08-15

  

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综合论述
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  相变诱导塑性汽车用钢的发展现状与趋势

  汪淼 张聪 胡锋 吴开明 伊琳娜·罗迪洛娃

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 1-7. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160058

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  论述了相变诱导塑性(TRIP)钢的发展现状及其在汽车工业上的应用，重点讨论了TRIP效应的机理及TRIP钢性能的影响因素。介绍了2种采用新型工艺(低温贝氏体转变和淬火-碳分配工艺)的TRIP钢，并且通过对TRIP钢研究的最新数据，对比了2种工艺下TRIP钢的高速拉伸性能；最后对汽车用TRIP钢的研究方向进行了展望。
冶炼与加工
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  CO还原烧结矿过程中的析碳行为

  章东海，王炜，李向伟，朱航宇，薛正良

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 8-12. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150237

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  高炉中CO还原烧结矿过程中会发生析碳反应，对高炉操作产生不利的影响。采用CS-8800型高频红外碳硫分析仪分析CO还原烧结矿过程中的析碳行为，并采用Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析还原后烧结矿微观结构。研究结果表明：随着温度的升高，析碳反应CO的平衡浓度越高，反应越难发生。在低温下析出的碳较多，析出的碳主要分布在烧结矿表面和气孔中，而在温度较高时只有微量碳析出；体系中CO2对析碳反应有明显的抑制作用；析碳量随着还原时间的增加而增加。
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  CeO2对Fe2O3压团焙烧行为及强度的影响

  罗果萍 王致远 王永斌

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 13-16. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150197

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  在Fe2O3试剂中添加CeO2制成压团试样，对其进行预热及焙烧，利用X射线衍射、DSC和SEM相结合的方法，研究CeO2含量对试样抗压强度的影响机理。结果表明，在975℃预热压团中形成了Ce-Fe-O固溶体，使Fe2O3晶粒间的连接增强，预热压团强度增大；在1250℃焙烧压团中Ce-Fe-O固溶体发生了脱溶和分解，析出的高熔点氧化物CeO2存在于Fe2O3晶粒间，阻碍了Fe2O3晶粒之间的连晶生长，使焙烧压团的强度随CeO2含量增多而降低。
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  电磁搅拌作用下连铸结晶器内液面波动行为

  张静，杨龙，韩泽峰，吴会平

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 17-21. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150230

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  电磁搅拌对连铸结晶器内钢液液面波动有重要的影响。以某钢厂直径为250mm连铸圆坯结晶器及电磁搅拌器的相关参数为原型，采用湍流模型与多相流模型相结合的方法对电磁搅拌作用下连铸结晶器内钢液液面波动行为进行研究，分析了电磁搅拌作用下钢液液面产生变化的成因。研究结果表明：电磁搅拌作用下钢液液面呈旋转抛物面，与无电磁搅拌作用下的液面截然不同；电磁搅拌作用下钢液液面波动实质上是电磁搅拌电磁力作用的结果。水口附近液面波动会随着电磁搅拌强度的增大而增强，达到一定值时出现卷渣现象。在实际生产过程中，为获得较好的搅拌效果，应考虑结晶器内的液面波动及卷渣行为。
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  连铸钢包浇注过程中旋涡的形成机理

  屈天鹏，郭瑞琪，郝月莹，张文帝，袁子凯，王德永

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 22-26. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150214

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  连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响，为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象，对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究。依据相似原理，构建了相似比为1∶6的钢包物理模型，对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣过程进行研究，分析了初始液面高度、出水口尺寸与布置位置、出水口结构等因素对旋涡形成规律的影响。结果表明：旋涡形成过程与初始液面高度无关；钢包出水口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著。随着出水口直径的增大，旋涡临界高度逐渐增加；随着偏心率的增加，旋涡临界高度逐渐降低，最佳偏心率为3/4。提出三片挡块式出水口结构，可以显著降低钢包浇注末期的旋涡临界高度，降低高度达50%左右。
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  板坯连铸凝固过程中的自由热收缩行为

  钱宏智 ，杜辰伟，胡丕俊 ，张家泉，廖慧

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 27-32. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150263

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  根据钢铸态热膨胀特性及实际过程中钢的连铸工艺特点，建立基于凝固传热与自由热收缩耦合的自由热收缩有限差分计算模型。利用该模型系统研究了铸坯自由热收缩行为沿铸流上的分布以及不同钢种之间凝固自由热收缩行为。研究表明，铸坯在中心全液相、两相和全凝固阶段表现的自由热收缩行为呈现不同规律；不同钢种的凝固自由热收缩量沿拉坯方向上的分布也相应存在差异。该模型可为制定不同钢种和断面的连铸辊缝控制工艺与轻压下工艺提供理论依据。
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  轧制同轴复合棒材的芯材变形规律

  余伟，熊家泽，雷力齐，王筑生

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 33-38. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150235

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  棒材同轴复合时芯材与加工工具不接触，其横截面形状及尺寸精度控制难度大，采用方-椭圆孔型轧制时芯材圆度严重超公差。在建立覆材和芯材变形抗力模型的基础上，利用三维弹塑性热力耦合有限元方法对同轴复合棒材热轧变形过程进行数值模拟。分析了轧制孔型、覆材及芯材外形对轧制后芯材变形和形状的影响，用工业试验对模拟计算结果进行验证。结果表明：轧辊孔型设计对芯材不圆度的影响最明显，覆材及芯材外形是次要影响因素。这是因为方-椭圆孔型系统会导致最终轧件在横截面上的非对称等效累积应变分布，以及导致轧后芯材严重不圆。减少K4孔的轧件压下量，增加K3孔轧件压下量，可以改善方-椭圆孔型中轧件变形的对称性，减少芯材不圆度。
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  气刀工艺对锌层厚度影响的数值模拟

  鲍成人，康永林，王龙

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 39-43. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150231

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  结合首钢京唐冷轧厂热镀锌线气刀的特点，运用Fluent软件对气刀吹锌过程气体流动情况进行数值模拟研究，对气体压力、射程、刀唇开口度以及气刀倾角等工艺参数对锌层厚度的影响规律进行分析，并将数值模拟的各个影响因素对带钢表面所受气压规律回归成数学模型，便于对各影响因素进行定量分析，为现场工艺生产进行锌层厚度精确控制提供理论依据。
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  板坯直轧感应加热的有限元模拟

  肖宏，刘剑，余超

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 44-48. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150222

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  针对板坯连铸直轧过程中的感应加热技术进行研究，综合运用纵向磁通和横向磁通2种感应加热方式解决板坯补热问题。以板坯空冷温度场结果为基础，建立板坯感应加热有限元模型。通过VB对ANSYS的二次开发调用，实现板坯和线圈相对运动过程中感应加热的三维有限元模拟。结果表明：经过纵向磁通感应加热后板坯边角温度仍然偏低；横向磁通感应补热能有效提高板坯边角温度，2种方法的结合使用对于板坯直轧的实现有一定的指导意义。
材料研究
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  热处理工艺对9Cr钢组织与力学性能的影响

  韩笑晨，李昭东，孙新军，雍岐龙，王小江，周世同

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 49-56. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160040

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  利用热膨胀试验研究了9Cr钢随冷却速度变化的相变行为，设定奥氏体化温度分别为860和1000℃，利用OM、SEM、TEM、XRD和室温拉伸对比研究不同热处理温度下9Cr钢的显微组织及力学性能。研究表明：随着冷却速度增加，9Cr钢发生铁素体/珠光体相变、贝氏体相变和马氏体相变，其中马氏体相变临界冷速为16℃/s；860℃热处理后9Cr钢的显微组织为板条贝氏体/马氏体和少量等轴铁素体，并有4%的残余奥氏体；奥氏体化温度升至1000℃后，奥氏体晶粒尺寸增加，9Cr钢中铁素体几乎消失，板条特征更加明显，力学性能与860℃热处理后基本相同，均达到HL级抽油杆钢的要求，说明9Cr钢具有较宽的工艺窗口。
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  铁素体-马氏体钢P92在超临界水中的腐蚀行为

  乔岩欣，王硕，高宇键，施红，唐睿，徐富家

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 57-63. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150397

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  研究了铁素体-马氏体钢P92在400~600℃、25MPa超临界水中的腐蚀行为。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-电子能谱(SEM-EDX)分析了氧化膜微观组织，对P92在超临界水中的腐蚀动力学规律进行了分析。结果表明：温度对腐蚀速率有显著影响，600和500℃的腐蚀增重分别为400℃的532倍和159倍；400和500℃超临界水中腐蚀动力学遵循立方规律，600℃时近似遵循抛物线规律；氧化膜为双层结构，外层氧化膜为柱状Fe3O4相，内层氧化膜为Fe3O4和FeCr2O4相。
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  固溶处理对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

  黄澳 ，陈吉，张啸尘，耿越，杨斌

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 64-68. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160025

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  采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析和力学性能测试等方法，研究了固溶处理对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：与原始热轧态相比，在950~1150℃范围固溶处理的试样的疲劳裂纹门槛值显著提高，稳态裂纹扩展速率均有所减小。在950℃固溶处理时，组织中析出少量的σ相，试样的稳态裂纹扩展速率显著降低；随着固溶温度的升高，组织中α相含量逐渐增加，σ相溶解，试样的稳态裂纹扩展速率的变化呈现为先增大后减小的趋势；当固溶温度达到1150℃时，组织中α相含量最高且两相组织明显粗化，试样的稳态裂纹扩展速率达到最小，呈现出最高的抗疲劳裂纹扩展能力。固溶处理引起σ相的析出与溶解、α相含量的增加及组织粗化是引起2205双相不锈钢试样疲劳裂纹扩展性能非单调变化的原因。
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  后期渗氮工艺制备取向硅钢的组织转变

  龚坚 李军 黎先浩 王现辉 司良英

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(8): 69-72. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160067

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  后期渗氮工艺是一种低温板坯加热生产技术，广泛应用于取向硅钢生产企业。通过金相+ODF织构分析对工艺各阶段组织进行研究。实验结果表明：热轧及常化织构板沿板厚方向分布不均匀，{110}<001>织构在距热轧板表面1/4厚度处分布最强；冷轧板织构主要是α线和γ线织构；脱碳退火后α线织构大量减弱，{111}<112>织构得到加强，而渗氮后织构变化不明显。二次再结晶组织大晶粒内部出现少量小尺寸的孤岛小晶粒，{001}<100>位向孤岛小晶粒是Goss晶粒无法吞并的。