钢铁研究学报

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马植甄

. 2018, 30(3): 0-0.

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结合公司实际生产亚共析精冲钢和Gleeble热模拟实验，研究发现添加0.08 wt.% Al或0.25 wt.%Cr均可加速热轧亚共析钢中层状渗碳体的球化速度。利用内耗技术研究了两元素对渗碳体球化退火影响的机理。研究表明，Cr可降低C原子的扩散激活能，加速C原子扩散速度从而提高球化效率。Al则主要起到钉扎作用，通过细化渗碳体片层间距，实现球状渗碳体尺寸细化的效果。

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稀土在电工钢中的应用研究现状与发展前景

秦镜，刘德福，张迎晖，赖朝彬

. 2018, 30(3): 136-170. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170397

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稀土在钢铁中发挥着独特而不可替代的重要作用，近年来，无论是基础研究领域还是应用领域，稀土钢都得到迅速发展，尤其稀土电工钢成为热门研发钢种，但目前相关研究仍处探索阶段，亟需开展系统、深入的研究工作。在分析近年来稀土在电工钢中的研究成果基础上，归纳和总结了现代技术条件下稀土在电工钢中的应用、研究现状以及稀土元素在其中的作用规律和影响机理，分别探讨了稀土在常规无取向电工钢、取向电工钢以及Fe- 6. 5%Si高硅电工钢中的应用。大量研究表明，在电工钢中添加稀土可以显著改善电工钢的磁性能、力学性能、织构等，在提高电工钢磁性能和力学性能方面具有广泛的应用前景，凭借中国特色资源优势发展稀土电工钢具有重要学术价值和现实意义。

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合金钢丸对WC基孕镶金刚石钻头胎体硬度影响

韦文杰，张绍和，王佳亮

. 2018, 30(3): 171-176. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170127

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为了研究用于孕镶金刚石钻头的WC基胎体的硬度情况，在WC基胎体中添加不同含量的合金钢丸颗粒，采用热压烧结法，制备胎体试块。测试了胎体的主要性能参数（硬度、耐磨性和抗弯强度），并利用SEM扫描电镜等分析手段，对胎体表面形貌进行观察与分析。结果表明，升高一定的烧结温度，胎体硬度会相应提高，但添加合金钢丸颗粒会降低胎体的硬度，而且合金钢丸含量越高，硬度越低；在烧结过程中，由于胎体试块中部分元素的不均匀扩散与富集，试样内部形成了脆弱的结合界面，在外力条件下，这样的脆弱界面容易发生滑移与破坏，最终影响胎体的硬度。

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热处理对Nb中间层热轧Q235- TA2复合板界面的影响

吴静怡，孙新军，李建，王小江，周世同

. 2018, 30(3): 177-184. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170076

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研究了2种热处理工艺（正火：900℃保温20min空冷及高温回火：650℃保温5h空冷）对Nb作中间层热轧Q235- TA2复合板界面显微结构和结合性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）观察分析了热处理前后复合界面处显微结构及元素扩散情况。利用电子万用试验机进行压剪试验，测试复合界面结合强度，并对压剪断口进行X射线衍射（XRD）及断口形貌分析，探究复合界面处物相组成。试验结果表明：热处理态试样Q235- Nb复合界面均存在Fe2Nb，正火态试样Nb- Ti界面存在针状组织。回火态试样Q235- Nb界面微孔的存在使得回火态试样压剪强度（162MPa）低于正火态试样压剪强度（171MPa）。不同热处理条件下，试样压剪过程中均在Q235- Nb界面处发生断裂，Q235- Nb界面结合强度弱于Nb- Ti界面结合强度。

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临界退火温度对中锰TRIP钢组织和性能的影响

李岩，杜敬超，定巍，龚志华，潘红波

. 2018, 30(3): 185-193. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170128

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采用淬火热膨胀仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验机对0. 2C- 5Mn TRIP钢临界区相变行为、微观组织及力学性能进行了研究，并运用Factsage软件对0. 2C- 5Mn TRIP钢在临界区的相变热力学进行了计算，在此基础上讨论了临界区相变过程的特点。研究结果表明，临界区逆转奥氏体含量随着临界退火温度的升高而逐渐增加，逆转奥氏体中碳含量先增加后减少，Mn含量逐渐下降，逆转奥氏体热稳定性也逐渐下降。当临界退火温度为700℃时，在冷却过程中发生明显的马氏体相变；随着临界退火温度增加，渗碳体逐渐溶解，但由于相变时间较短，渗碳体无法完全溶解；当临界退火温度为600～675℃时，临界退火后的微观组织由铁素体、渗碳体和残余奥氏体构成。当临界退火温度为700℃时，临界退火后的组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体以及少量未溶解的渗碳体构成；随着临界退火温度的升高，实验钢的工程应力- 应变曲线变化显著，在675℃退火3min后获得最佳的力学性能，抗拉强度为1138MPa，断后伸长率为23%。

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热处理工艺对SKD11钢冲击磨损性能和磨损机理的影响

刘长华，孙国栋，熊略，杨先啓

. 2018, 30(3): 199-205. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170134

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采用金相显微镜、硬度计、冲击试验机和X射线衍射仪对比了真空淬火+回火和真空淬火+深冷处理+回火2种工艺下SKD11钢的显微组织、力学性能和物相组成。采用MLD- 10型动载荷磨损试验机测试了2种热处理工艺下SKD11钢的冲击磨损性能，并对冲击磨损机理进行了分析。结果表明，2种热处理工艺下的组织均由回火马氏体+碳化物+残余奥氏体构成，深冷处理下的硬度比真空处理下高1HRC，冲击韧性略有下降。在冲击磨损的工况下，深冷处理时试样的失重量比真空处理时的失重量低，体现出了更好的耐磨性。在所研究的磨损时间内，真空处理后试样的磨损机理为高应力表面疲劳和磨粒磨损，深冷处理后试样的磨损机理为轻微的磨粒磨损。

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齿轮钢晶粒尺寸对淬透性的影响

何肖飞，曹燕光，王毛球，徐乐

. 2018, 30(3): 206-212. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170341

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以20CrNiMoH齿轮钢为实验对象，研究了齿轮钢不同晶粒尺寸对其淬透性的影响。在同一棒料上截取端淬试样，经925、950、980、1000和1050℃等不同奥氏体化温度处理后开展末端淬火实验，结果发现经不同奥氏体化温度处理的试样淬透性能差距较大。进一步研究发现，20CrNiMoH齿轮钢试样淬透性能的不一致主要源自于不同试样晶粒尺寸的差别。20CrNiMoH齿轮钢试样经不同奥氏体化温度处理后，晶粒尺寸和长大趋势不同，晶粒尺寸长大会推迟过冷奥氏体相变发生，从而保持奥氏体的稳定性，提高齿轮钢的淬透性。此外还定量研究了20CrNiMoH齿轮钢晶粒度等级同淬透性硬度的关系，发现20CrNiMoH钢晶粒度级别提高1级，J5、J9和J15处端淬硬度值分别下降约1. 9HRC、4. 0HRC和1. 3HRC，J9处端淬硬度受晶粒度的影响最为显著。

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30Cr3WVE轴承钢疲劳裂纹形成与扩展行为

王艳江，杨卯生，孙世清，张志慧

. 2018, 30(3): 213-221. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170092

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通过力学性能测试以及微观组织和疲劳断口形貌分析等系统研究了一种采用双真空冶炼的高洁净度轴承钢30Cr3WVE的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂物对其疲劳性能的影响。结果表明：30Cr3WVE轴承钢经870℃淬火和550℃回火后具有优异的综合力学性能，旋转弯曲疲劳极限强度达到732MPa；通过疲劳断口的SEM观察，疲劳裂纹起源于试样的表面缺陷和内部的非金属夹杂物。表面缺陷为非金属夹杂物脱落形成的凹坑和机加工留下的刀痕，内部非金属夹杂物主要为Al、Mg、Si和Ca的氧化物。夹杂物对30Cr3WVE轴承钢旋转弯曲疲劳极限强度的影响与其尺寸和至表面的距离密切相关。构建了夹杂物尺寸和分布对30Cr3WVE轴承钢旋转弯曲疲劳极限强度影响的模型，通过控制夹杂物尺寸和数量可显著提高该钢的旋转弯曲疲劳极限强度。

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不同脱氧方式对低合金高强钢局部腐蚀性能的影响

聂中萍，吴开明，张弦，刘静，罗迪洛·伊琳娜，乔文玮

. 2018, 30(3): 222-228. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170137

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采用Al脱氧和Zr- Ti复合脱氧方式对低合金高强钢进行脱氧，利用金相显微镜和扫描电镜观察不同脱氧方式下钢材组织形貌以及夹杂物等方面的差异。根据俄罗斯GOST 9. 911—89 标准进行室内模拟海水加速腐蚀试验以及电化学试验，探究不同脱氧方式对低合金高强钢局部腐蚀稳定性的影响。研究结果表明，2种脱氧方式形成的夹杂物均为细小氧化物。传统Al脱氧样品中的夹杂物呈球状或呈线性汇集，Zr- Ti复合脱氧样品中的夹杂物则主要呈球状均匀分布。采用Zr- Ti复合脱氧样品的局部耐海水腐蚀性能比常规Al脱氧样品更优异，Zr- Ti复合脱氧钢平均腐蚀速率比Al脱氧钢减小17. 27%。同时，采用Zr- Ti复合脱氧，能有效控制夹杂物的类型、尺寸与分布，尺寸主要分布在1～5μm，Zr- Ti复合氧化物弥散分布于基体中，降低了点蚀诱发敏感性，提高了其耐海水局部腐蚀稳定性。

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淬火温度对高碳钢组织和断裂韧度的影响

王冬晨，李晓源，时捷，王奇，徐乐

. 2018, 30(3): 229-235. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170049

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研究了不同淬火温度对高碳钢组织及断裂韧度的影响。利用紧凑拉伸试样测量其平面应变断裂韧度，扫描电镜(SEM)观察淬回火后的组织演变规律及断裂韧度试样断口形貌。结果表明：随着淬火温度的升高，淬火态组织中残余碳化物数量逐渐减少至920℃时全部消失；晶粒尺寸在淬火温度大于960℃时明显长大。600℃高温回火后，组织由残留大碳化物颗粒、回火析出碳化物及铁素体基体组成；塑性单调下降；断裂韧度在小于960℃时单调下降，大于960℃后基本不变；KIC试验断口逐渐由准解理型断裂转变为沿晶断裂。塑性变化是试验钢韧性降低的主要原因

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CSP热轧30CrMo带钢的热处理工艺

黄辉辉，杨庚蔚，赵刚，达传李，何仙灵，蔡珍

. 2018, 30(3): 236-243. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170057

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研究了不同热处理工艺对CSP热轧30CrMo带钢组织和性能的影响。结果表明：900℃下保温15min和60min后油淬，均获得马氏体组织。经不同温度回火后，淬火条件为900℃保温15min时力学性能更加优良。随着回火温度的升高，马氏体分解加快，板条结构逐渐消失，基体中的渗碳体不断析出；当回火温度由200℃增加到600℃时，其抗拉强度由1744MPa降至949MPa，硬度由50. 8HRC降至35. 3HRC；而断后伸长率先减小后增加，屈服强度先增大后减小。当回火温度为300℃时，屈服强度达到最大值，为1421MPa；断后伸长率达到最小值，为7. 5%。此外，通过回归分析建立了在不同温度下回火120min后硬度预测模型，计算结果与试验结果吻合较好。

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海水浆体中钢的磨蚀行为

宋凤明，杜林秀，孙国胜，王国柱

. 2018, 30(3): 244-250. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170091

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在围海造陆、航道疏浚等作业中，大量泥沙通过管道以浆体的形式输送。管体不仅发生磨损，还承受不同程度的腐蚀，从而使得管体产生严重的磨蚀失效。采用旋转型试验装置对比研究了海水浆体疏浚环境下普碳钢和低合金高强钢的磨蚀行为，测量了磨蚀失重中各磨蚀分量的所占比例，分析了试验钢的磨蚀失效方式及主要影响因素。试验结果表明，钢的磨蚀失重随速度的增加而迅速增加，在海水浆体环境下试验钢的磨蚀失重主要是磨损引起的，同时存在明显的腐蚀与磨损的交互作用。钢中适量的Cr含量有利于降低自然腐蚀电位，起到抑制腐蚀的作用，从而降低了腐蚀失重，提高耐磨蚀性能。普碳钢的磨蚀失效方式主要是犁沟、片层及磨蚀坑的形成；高强钢表面的犁沟较浅且窄，其磨蚀失效方式主要为磨蚀坑和片层的形成。

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流动3. 5%NaCl溶液中Cr对低合金钢锈层还原行为的影响

姜杉，柴锋，杨才福

. 2018, 30(3): 251-258. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170020

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利用电化学极化曲线、EPMA、XRD以及XPS等方法，研究了3. 5%(质量分数)NaCl流动溶液中碳钢及含Cr钢锈层的还原行为。试验结果表明，含Cr钢的腐蚀失重小于碳钢。随着腐蚀的进行，试验钢锈层中Fe3+参与了阴极还原反应。Cr元素以Cr3+的形式富集于试验钢内锈层中，提高了腐蚀过程中试验钢的自腐蚀电位，抑制了锈层中Fe3+的还原，使内锈层中Fe3O4含量降低，降低了由于锈层还原造成的基体腐蚀。并且，锈层还原作用受到抑制降低了锈层的导电性，使锈层还原O2的能力降低，进一步降低了基体的腐蚀。所以，在流动3. 5%NaCl溶液中，Cr元素主要通过抑制电化学阴极反应改善试验钢的耐蚀性。

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2018年, 第30卷, 第3期　刊出日期：2018-03-15

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