2017年, 第29卷, 第2期　刊出日期：2017-02-15

  

• 全选
  |

冶炼与加工
• Select
  基于变邻域粒子群算法的铁水硅含量稳定性分析

  杨凯，金永龙，何志军

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 87-92. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160084

  摘要 ( )   可视化   收藏

  影响高炉铁水硅含量的因素往往复杂多变，影响程度不一。采用鱼骨分析法收集所有可能对硅含量产生影响的因素，经过相关分析和特征选择，最终选取6个参数作为模型的输入参数。采用改进的粒子群优化算法对支持向量机(SVM)中的参数进行优化，提出基于变邻域粒子群(VNPSO)优化SVM的铁水硅含量预测模型。通过钢厂的实际生产数据进行验证，平均相对误差达到0. 69%，平均绝对误差达到3. 4×10-3，模型具有很高的预测精度。同时，绘制铁水中硅含量控制图，分析硅含量波动情况，并依此模型给出硅含量稳定性控制措施。
• Select
  微波碳热还原转炉渣气化脱磷反应的宏观动力学

  王艺慈，李海洋，罗果萍，李双威

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 93-97. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160096

  摘要 ( )   可视化   收藏

  在1100~1350℃，1000Pa，3倍碳当量条件下，采用微波加热方法对碳还原转炉钢渣的气化脱磷反应进行了宏观动力学分析。结果表明，微波加热条件下，气化脱磷率为31. 0%~35. 7%，该气化脱磷反应为二级反应，活化能为55. 52kJ/mol，并得到了气化脱磷反应速率常数与温度的关系式，同时界面化学反应为可能的限制性环节。通过提高反应温度、减小钢渣及焦炭粒度、增大反应物料接触面积，可提高气化脱磷反应的速率。研究结果为探明微波碳热还原脱磷反应的机理及速率问题，实现转炉钢渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据。
• Select
  基于AdaBoost.RS算法的LF炉钢水温度预报分析

  田慧欣 刘玉栋 孟博

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 98-104. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160105

  摘要 ( )   可视化   收藏

  LF炉钢水温度的精准控制有利于缩短钢的冶炼时间，从而节约其生产成本。而获得准确的LF炉钢水温度预报是钢水温度控制的先决条件。通过分析LF炉冶炼过程对钢水温度的影响因素，提出一种适用于LF炉钢水温度预报同时具有增量学习功能的AdaBoost.RS集成建模算法。该算法引入松弛变量和遗忘因子2个参数，在提高预测精度的同时，可以克服大噪声数据带来的干扰，同时增量学习可以降低早期生产数据对模型的影响。以福建三钢有限责任公司100t LF炉为研究对象，采用5个测试函数验证算法的抗噪性能，分别用静态数据和动态数据对钢水出站的终点温度进行预报。实验结果表明，预测的绝对误差小于10℃的样本数量超过了样本总数的90%，算法精度较高，有利于实际生产应用。
• Select
  不锈钢粉尘的物理化学特性分析

  赵海泉 ，齐渊洪，史永林

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 105-110. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160092

  摘要 ( )   可视化   收藏

  不锈钢粉尘是一种产生量大、粒度细小、杂质含量高、极具回收利用价值的二次资源。为了开发不锈钢粉尘高效利用工艺，采用化学分析、XRD、扫描电镜等方法，对EAF和AOD不锈钢除粉尘的化学成分、粒度、物相组成、Cr6+浸出及微观形貌进行了研究。结果表明，不锈钢粉尘中Ni、Cr、Fe含量较高，且均以氧化物形式存在；粉尘中的主要物相有铬铁尖晶石、磁铁矿、钙镁橄榄石、石英及石灰等；粉尘中的Cr6+含量极少，低于国家危险废弃物的限制要求，但高于饮用水国家标准。
• Select
  不同厚度连铸板坯的合理总轻压下量

  刘珂，孙齐松，王立峰，张家泉

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 111-116. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160119

  摘要 ( )   可视化   收藏

  板坯连铸合理总轻压下量是决定轻压下效果的重要工艺参数之一，采用数学模型手段对合理总轻压下量的定量计算进行了研究。通过建立2D铸坯凝固传热分析模型及轻压下过程2D热-力耦合模型，对比铸坯凝固末端枝晶间残余浓化钢水体积收缩与轻压下引起的糊状区压缩变形量，研究了铸坯厚度、轻压下起始位置处固相率等因素对给定钢种合理总轻压下量的影响。结果表明：铸坯厚度对合理总轻压下量有显著影响，厚度分别为150、230、300和400mm时，开始实施轻压下工艺时铸坯横截面中心节点固相率在0. 7~0. 3之间变化时，轻压下区间内的合理总压下量分别应为2. 42~3. 14、2. 95~4. 65、3. 66~5. 82和4. 55~7. 26mm。
• Select
  LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

  翟俊 李建民 郎炜昀 刘浏

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 117-122. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160279

  摘要 ( )   可视化   收藏

  采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段，系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT［O］、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明，当LF精炼渣碱度由1. 5升高至2. 6时，LF出站溶解氧质量分数w［O］由11. 6×10-6降低至4. 8×10-6，铸坯wT［O］由47×10-6降低至24×10-6，铸坯夹杂物总数量降低，但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77. 7%增加至95. 1%。热力学计算结果表明：在钢液中各元素达到平衡状态时，渣系碱度越高，低熔点夹杂物2MgO·2Al2O3·5SiO2生成区域越小，MgO·Al2O3尖晶石类夹杂物生成区域越大，与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高，铸坯夹杂物成分中MgO和Al2O3的质量分数分别升高了14. 4%和9. 1%，当碱度不大于1. 9时，铸坯中不会存在镁铝尖晶石。
材料研究
• Select
  不同材料在不同应力状态下的磁记忆信号特征

  赵珍燕 任尚坤 杨梅芳 段振霞

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 123-127. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160197

  摘要 ( )   可视化   收藏

  磁记忆是力磁效应的一种表现，目前关于力磁效应的基本规律及机理研究还没有统一的定论。为了进一步对磁记忆效应的机理及不同材料不同应力状态下磁记忆信号特征进行试验性的研究，对不同铁磁材料(Q235，20号钢，45号钢)圆棒试件进行静载拉伸试验，分别测量某固定点处在线加载和在线卸载2种不同应力状态下的磁记忆信号。试验结果表明：3种不同材料在线加载时磁记忆信号各表现出了不同的力磁效应；在线卸载时测得的磁记忆信号更能有利地分析构件的应力阶段；弹性阶段时磁荷梯度GF变化幅度不大，接近屈服阶段时，磁荷梯度变化幅度变大，可以利用磁荷梯度对低碳钢材料应力定量评价。试验结果为磁记忆效应机理研究提供了一定的依据，也为金属磁记忆检测的定量检测提供了潜在可能性。
• Select
  Cr-Ni-Cu系低合金铸钢在海洋大气环境中的腐蚀行为

  张飘飘，杨忠民，陈颖，王慧敏

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 128-136. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160158

  摘要 ( )   可视化   收藏

  为满足桥梁支座用铸钢在海洋大气环境下的耐蚀性要求，设计了2种成分的Cr-Ni-Cu系耐腐蚀低合金铸钢。采用周浸加速腐蚀试验、实地大气暴露试验考察试验钢在海洋大气环境中的腐蚀行为，并结合扫描电镜、XRD、电化学手段分析了合金元素对锈层和电化学行为的影响。结果表明，2种成分的Cr-Ni-Cu系低合金铸钢的耐蚀性均较好，随着时间延长，耐蚀铸钢腐蚀率下降并达到稳定，而对比钢种20MnSi腐蚀率保持下降趋势，未达到稳定状态。周浸腐蚀316h后耐蚀铸钢与20MnSi腐蚀率差距变小；Cr元素在内锈层中呈条带状富集，有效阻碍了Cl-的扩散，Ni的加入提高钢的自腐蚀电位，促进γ-FeOOH向α-FeOOH的转化，增加锈层稳定性；Cr、Ni、Cu的复合加入增大了铸钢的电荷传递电阻，提高了耐蚀性。
• Select
  中温时效对022Cr21Ni2Mn5N钢析出行为及冲击韧性的影响

  丰涵，贾鸿屹，宋志刚，郭海生

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 137-143. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160224

  摘要 ( )   可视化   收藏

  采用Thermo-Calc软件对022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的近平衡态析出相进行了计算分析。采用光学显微镜、透射电镜、物理化学相分析方法对经中温时效处理后试验钢第二相的析出温度、种类、数量和位置进行了观察和研究，并分析了第二相析出行为对钢的冲击韧性的影响机理。结果表明：022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢在600~700℃中温时效时的析出相主要为六方结构的Cr2N相和面心立方结构的M23C6相，未见σ相析出。中温时效时，受制于该钢较低的C含量，M23C6相析出位置仅局限于相界、晶界处。该钢较高的N含量促进钢中Cr2N相析出，并在相界、晶界和铁素体晶内均有发现。时效初期M23C6和Cr2N均具有较高的析出速度，时效时间继续延长析出量增长放缓。时效处理时间和温度直接影响钢的冲击性能：时效初期第二相的快速析出导致钢的冲击功急剧下降；时效足够长时间，第二相析出量达到饱和，钢的冲击功趋于稳定值；并且600℃长时时效时，钢的冲击功值达到最小。
• Select
  高温扩散对轴承钢低倍组织和碳化物不均匀性的影响

  逯志方 ，苑希现，王伟 ，赵铮铮 ，张治广

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 144-149. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160212

  摘要 ( )   可视化   收藏

  利用铸坯及盘条淬火+回火热处理金相检验、电子探针等技术，研究了高温扩散工艺对轴承钢低倍组织和碳化物不均匀性的影响。研究结果显示：铸坯经高温扩散处理后，枝晶间的大颗粒共晶碳化物溶解消除，Cr元素分布趋于均匀化，铸坯酸洗低倍质量明显提升，轧制后盘条的带状碳化物改善显著，但对盘条的低倍组织尤其是酸洗孔洞缺陷没有影响。
• Select
  75Cr1钢加热炉内表面脱碳分析

  高建文，赵刚，徐耀文，毛新平，韩斌，蔡珍

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 150-155. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160164

  摘要 ( )   可视化   收藏

  在实验室模拟现场加热炉加热过程，在CO2、O2、H2O、N2体积分数分别为16. 5%、0. 8%、13%、69. 7%的混合气氛下对75Cr1钢加热保温。通过正交实验研究了加热温度(975、1050、1125、1200℃)和保温时间(10、20、30、40min)对75Cr1钢脱碳的影响规律。并与菲克第二定律的计算结果进行了对比。实验结果表明：脱碳层深度随着加热温度和保温时间的增加而增加，并且当温度为1200℃时，增幅明显变大；975℃时的实测值接近理论值，1050、1125、1200℃时，实测值远小于理论值；扩散系数修正后计算值与实测值基本保持一致。
• Select
  1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺

  谢学林，杨钢 陈庚 傅骏，雍歧龙

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 156-160. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160217

  摘要 ( )   可视化   收藏

  利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺，结果指出试验钢产生第一类回火脆性的主要原因是马氏体板条界存在聚集长大的Fe3C及M3C脆性相，导致冲击韧性显著下降。Mo2C与基体处于共格状态，使基体周围晶格产生很大的静畸变是次要原因；产生第二类回火脆性的原因，一是由于碳化物M23C6沿原奥氏体晶界和马氏体板条界迅速聚集并粗化，二是板条间残余奥氏体膜因碳贫化而发生热失稳分解。结合技术协议要求，为了有利于组织的稳定性，本试验钢的最佳回火工艺为580℃×2h空冷。
• Select
  微合金钢第Ⅲ脆性区的形成机理

  邱春根 ，徐李军，时朋召 ，仇圣桃，赵鸿金

  中国钢铁期刊网. 2017, 29(2): 161-166. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160317

  摘要 ( )   可视化   收藏

  为研究微合金钢第Ⅲ脆性区形成机理及其影响因素，控制连铸坯的表面裂纹，采用Gleeble热力模拟机测定了S355微合金钢在不同温度下的抗拉强度及断面收缩率。使用扫描电镜对拉伸断口进行观察分析，同时采用透射电镜对析出物进行观察分析。在此基础上对拉伸试样进行金相实验，对第二相析出进行热力学计算，分析了组织状态及第二相析出规律对脆性区的影响。结果表明，在第Ⅲ脆性区(660~850℃)内，拉伸断口呈冰糖状，韧窝较浅，形貌表现为沿晶脆性断裂。铁素体网膜沿奥氏体晶界优先析出、第二相沿晶界析出是第Ⅲ脆性区形成的主要原因。