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  • 材料研究
    王剑锋 ,迟宏宵,刘建雄,周建,马党参
    研究了固溶温度、时效温度及时间对10Ni2Cr2MnCuMoVAl塑料模具钢热处理后的微观组织和力学性能的影响。结果表明:固溶处理后,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的组织主要是板条马氏体构成,且随固溶温度的升高,马氏体板条发生明显宽化,并在890℃固溶后达到硬度最高值。时效处理后的组织由板条马氏体、粒状贝氏体和析出碳化物构成。当时效温度区间为460~520℃,随着时效温度的升高,材料的强度逐渐升高,韧性逐渐降低,并在520℃达到强度峰值;时效温度高于520℃时,随着温度升高,材料硬度降低,冲击韧性升高。分析在540℃不同时效时间处理后的性能可知,试验钢在8h达到力学性能峰值。通过比较试验钢在不同时效处理后的力学性能数据,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的最佳热处理工艺为:880℃固溶处理2h+空冷,随后在520℃时效处理4h+空冷。
  • 综合论述
    鲁达1,李维福1,任英1,张立峰2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1021-1028. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200250
    摘要:钢中非金属夹杂物控制是炼钢的关键难题之一,在钢液条件下夹杂物的控制主要是通过夹杂物的改性或聚集长大进而从钢液中去除,在钢的热处理过程中夹杂物的转变机制与液相条件不同,包括新相析出、夹杂物转变和夹杂物结晶。综述了不同钢种热处理过程中夹杂物的转变行为。不同温度下,夹杂物与钢基体之间的热力学平衡发生变化是导致夹杂物成分转变的主要驱动力。不锈钢加热过程中夹杂物由MnO-SiO2向MnO-Cr2O3的转变,铝脱氧钢加热过程中夹杂物由Al2O3-MgO-CaO向Al2O3-MgO-CaS的转变。硅锰脱氧钢加热过程中SiO2-MnO夹杂物成分变化不大,夹杂物的变化行为主要是高SiO2相结晶析出。
  • 综合论述
    史显波,严伟,单以银,杨柯
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1044-1049. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200212
    摘要:面对与日俱增的管线微生物腐蚀失效问题,发展微生物腐蚀防治新措施具有重要的工程应用意义。含铜管线钢是从材料自身设计角度发展的一种防治管线微生物腐蚀措施的新方案,已显示出良好的耐微生物腐蚀效果。在前期综述报道的基础上,主要总结了含铜管线钢的相变动力学、热塑性、纳米富Cu相的调控析出等方面的研究进展,以增进对新型耐微生物腐蚀含铜管线钢的认识和了解,并对含铜管线钢的未来实际生产具有重要指导意义,从而推进其应用与发展。
  • 材料研究
    邢萍1,陈雪慧2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1173-1179. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200057
    摘要:通过显微组织定量统计、高分辨透射电镜及热力学计算等手段,研究了成分微调及终锻温度对38MnVS6非调质钢力学性能和显微组织的影响。结果表明,通过降C增N处理和降低终锻温度,实验钢屈服强度得到一定提高,塑韧性得到明显改善,室温冲击功由52J增加至83J。其作用机制为降C使铁素体体积分数增加,塑韧性得到改善;而增N后提高了钢的析出强化作用,弥补降C带来的强度损失;随着终锻温度的降低,铁素体数量增加且尺寸减小,细晶强化及韧化作用得到进一步提高。两方面综合作用使得实验钢强度保持稳定,而冲击韧性提高。
  • 材料研究
    宁鑫1,宋志刚1,丰涵1,何建国1,黄博2,余志川2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1180-1186. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200008
    摘要:通过对锻态HPD-1双相不锈钢进行不同温度的固溶处理,获得两相(α、γ)比例呈梯度变化的疲劳试样,在室温环境下测试对应相比例试样的疲劳断裂次数,获得相比例对疲劳性能的影响规律并进行微观分析。结果表明,在梯度范围内,随着α/γ比例提高,疲劳性能持续增强。对疲劳试样进行SEM、EDS与TEM分析得知,塑性变形主要发生在奥氏体内,位错以平面滑移型为主在奥氏体中大量增殖发展并在相界处塞积,铁素体内基本无位错发展,微裂纹形核于奥氏体区域并沿相界向外拓展,导致疲劳断裂。
  • 综合论述
    温鹏宇1,韩建胜2,罗海文1
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1050-1058. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200140
    摘要:对于先进高强钢而言,实现热处理工艺的简化与高效,并保证良好的力学性能一直为从业者所追求。过去数十年间,罩式退火发展到连续退火,虽然一定程度上提升了生产效率,但效果仍然有限。近年来,一种新型的闪速加热工艺(超快速加热工艺)因其极高的工艺效率而逐渐为业内所熟知,该工艺典型特点为以高于100℃/s的热速加热至目标温度并快速冷却。该技术的突出优势在于大幅缩短热处理周期、提升效率的同时,能够抑制晶粒的长大,从而获得显著的强化效果并能保证塑韧性。总结了多种先进高强钢经超快速加热工艺处理后的力学性能,并分析讨论了一些关键影响因素,如起始组织、预热温度、加热速率等的作用机制;同时,对该工艺下的精准组织调控进行了分析讨论,并对其工业化应用前景进行了展望。
  • 综合论述
    赵征志1,2,3,陈伟健1,2,3,高鹏飞1,2,3,康涛1,2,赵棪1,2,唐荻1,3
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1059-1076. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200277
    北京实验室, 北京 100083;3.北京市交通与能源用特殊钢工程技术研究中心, 北京 100083摘要:安全、环保、节能成为当前汽车制造业发展的主题,采用高强度钢板制造的车身不仅可以有效减轻车身重量,降低油耗,还可以提高汽车的安全性和舒适性,是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的最佳途径。针对汽车车身轻量化的发展趋势和技术要求,重点介绍了双相(Dualphase, DP)钢、复相(Complexphase, CP)钢、淬火配分(Quenching and partitioning, Q&P)钢、热成形钢、中锰钢以及低密度钢等先进高强度汽车用钢的微观组织和力学性能特征、工艺参数控制和强韧化机制研究等内容的现状和最新成果,并针对不同种类的先进高强度汽车用钢的优化控制思路提出了介绍和建议,相关的研究结果内容为高性能汽车用钢的研发与生产具有一定的指导意义,为实现更高强度、更高塑韧性以及优良服役性能的先进高强度汽车用钢的设计、研发与应用提供了有益的参考。
  • 综合论述
    杨才福
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1029-1043. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200200
    摘要:介绍了钒微合金化技术的最新进展以及钒钢的开发与应用情况。氮是含钒钢中有效的合金元素,含钒钢中增氮,优化了钒在钢中的析出,显著提高沉淀强化效果。采用钒氮微合金化设计,配合适当的轧制工艺,促进V(C,N)在奥氏体中析出,起到了晶内铁素体形核核心作用,实现了含钒钢的晶粒细化。最新的研究成果表明钒微合金化可以提高双相钢、贝氏体钢、相变诱导塑性钢、孪晶诱导塑性钢、热成型马氏体钢等汽车用先进高强度钢的强度并改善使用性能,显示出良好的应用前景。钒氮微合金化技术在中国高强度钢筋、高强度型钢、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢等产品中获得广泛应用,大大促进了中国钒微合金化钢的发展。
  • 材料研究
    庞佳琛1,王国栋1,易红亮1,2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1077-1083. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200159
    摘要:临界区等温球化退火是实现高碳轴承钢中片状珠光体球化的主要热处理方式,其将片状珠光体转变为粒状珠光体,改善轴承件的可加工性及组织均匀性。研究了临界区等温球化退火工艺对低密度含Al轴承钢微观组织演化及硬度的影响。研究结果表明,轴承钢钢中高含量Al的添加可以提高临界区等温球化退火温度,缩短球化时间,将珠光体的硬度降低至300HV以下。但是,临界区等温球化保温过程中有石墨颗粒形成,石墨颗粒的产生虽然能够有效地降低球化后钢材硬度,但是部分石墨颗粒在最终的奥氏体化过程中难以溶解进入钢材基体,未溶解的石墨颗粒不仅增加了组织的不均匀性,而且降低了轴承钢硬度。所以,较长时间退火保温的临界区球化退火方式并不适用于低密度高碳高Al轴承钢。
  • 材料研究
    刘思涵,王存宇,王昌,徐海峰,曹文全
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1141-1147. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200026
    摘要:对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含铝钢强度低;锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在750℃下分别获得了90.5%和101%的伸长率;经750℃拉伸变形后0.15C5Mn钢获得马氏体组织,Al元素的添加扩大了双相区,使0.15C5Mn2Al钢在双相区拉伸变形,最终得到铁素体+马氏体双相组织,双相区变形使0.15C5Mn2Al钢具有较高的伸长率,降低了抗拉强度。
  • 材料研究
    王茹玉1,赵时雨2,张可2,裴英豪1,李景辉2,张明亚2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1132-1140. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200145
    摘要:利用OM、SEM、TEM、EBSD和维氏硬度计等手段研究了回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响,探讨了 (Ti,V,Mo)C在不同回火温度下的析出规律及其对硬度的作用机制。结果表明,在450~600℃回火时,随着回火温度的升高,硬度呈直线上升趋势,在600℃回火时硬度具有最大值450HV。随着回火温度的升高,试验钢马氏体板条块宽度由7.3μm增大至9.9μm,600℃回火时析出相粒子的平均尺寸为5nm,10nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子可高达90%,理论计算沉淀强化增量导致硬度上升90.7HV,远高于基体软化造成的硬度损失,因而析出强化是影响Ti-V-Mo复合微合金钢硬度的主要因素。在600~650℃回火,大小角度晶界分布比例基本相同,马氏体板条块的平均尺寸变化不大,但是析出相的平均尺寸由5nm提高到5.6nm,尺寸小于5nm的(Ti,V,Mo)C粒子所占比例逐渐下降,导致硬度下降。
  • 材料研究
    吕俊南,魏然,王红鸿,吴开明
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1084-1092. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200144
    摘要:Nb是现代高性能钢铁材料中重要的微合金化元素,其在晶界有强偏聚特性。采用3种Nb空位复合体扩散系数分别对非平衡晶界偏聚进行拟合,根据铁铌二元合金中Nb在晶界偏聚实验的EPMA测量结果筛选出最终的复合体扩散系数,并据此讨论了低温恒温温度,基体Nb含量,原奥氏体晶粒尺寸对非平衡晶界偏聚动力学的影响,得出了最符合实验结果的铌空位复合体扩散系数公式。结果表明,在1000℃恒温过程,Nb非平衡晶界偏聚的临界时间在15min左右,临界时间常数为6.57×105。从1200℃固溶态冷却至某低温等温时,随着等温温度的升高临界时间迅速减小,Nb在晶界的最大偏聚量逐渐越小;随着基体Nb含量增加晶界Nb的最大偏聚量线性增加;随着原奥晶粒尺寸的增加临界时间逐渐增大。
  • 材料研究
    金妙1,2,杨丽2,3,刘宁1,苏航2,3
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1114-1123. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200021
    摘要:通过高温金相试验,研究了一种船用低合金铜时效强化钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大行为和尺寸分布规律。结果表明:随着加热温度的升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,并且在不同的温度区间,奥氏体晶粒具有不同的长大速度。随着保温时间的延长,奥氏体晶粒也逐渐长大,但加热温度越高,奥氏体晶粒长大速度越快。各加热温度及保温时间下奥氏体晶粒尺寸呈对数正态分布,且随着加热温度升高或保温时间延长,对数正态分布曲线峰值横坐标右移,峰值频率下降。通过对试验数据进行回归分析,建立了适用于本钢种的奥氏体晶粒长大的动力学模型,模型计算值与试验值吻合较好,平均相对误差小于5%,所建立的模型具有较高的精准性和可靠性。
  • 材料研究
    南海1,常瑞津2,李静媛2,徐芳泓1,张威1
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1148-1156. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200071
    摘要:为了提高超级马氏体不锈钢的性能以满足油气开采的使用要求,在Cr13超级马氏体不锈钢中添加质量分数为0.065%的N元素,并采用金相观察、SEM、拉伸试验、电化学测试等方法,研究N元素对Cr13超级马氏体不锈钢组织、力学性能及耐蚀性能的影响。研究发现,N元素能细化原奥氏体晶粒、对组织中的回火马氏体有一定的“短化”作用,并且能有效减少组织中的δ铁素体、增加奥氏体的含量。在力学性能方面,适量的N元素因可以细化奥氏体晶粒和短化马氏体从而增加晶界和亚晶界,所以能有效提高试验钢的屈服强度和抗拉强度。耐蚀性能方面,电化学实验表明,适量的N元素能提高钝化膜的保护能力和再钝化能力,所以在一定程度上能有效提高试验钢的耐蚀性能。
  • 材料研究
    邹江河1,2,姜云1
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1157-1164. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200078
    摘要:针对60Si2CrVAT超高强度弹簧钢实际冷卷成形工况,采用准静态拉伸试验和不同微观表征手段研究了经Q&T (Quenching&Tempering)和Q-I-Q-T(Quenching-IsthothermalQuenching-Tempering)工艺热处理后试验钢的组织形貌及冷变形前后力学性能的差异,并利用Deform-3D有限元数值模拟软件分析了2种工艺参数下的弹簧钢在冷卷成形过程中的应力、应变等场量参数的变化特征,预测了其冷卷成形过程中的断裂损伤概率。结果表明,Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢的塑性更好,冷变形后的断面收缩率和伸长率比Q&T工艺马氏体中温回火组织弹簧钢分别高出了65%和66%。模拟结果显示,不同组织状态下的超高强度弹簧钢在卷制过程中的等效应力和等效应变分布规律近似,但Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢在卷制过程中产生的等效应力和等效应变值更小,产生断裂的概率更低。
  • 材料研究
    刘自成1,王学林2,喻异双2,尚成嘉2
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1093-1101. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200243
    摘要:以实际生产制备的800MPa级调质态水电钢为研究对象,结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和冲击实验等,利用显微组织晶体学结构可视化与定量化方法,研究了钢板厚度方向不同取样位置低温韧性差异的本质原因。结果表明,高强度中厚板厚度方向由表面向心部过渡,显微组织由板条状贝氏体向粒状贝氏体过渡,低温冲击韧性降低,韧脆转变温度(DBTT)升高。随显微组织由表面向心部过渡(冷速降低),变体选择加强,心部形成了以单一贝恩(Bain)组为主导的相变组织,大角度晶界密度显著降低,且韧脆转变温度的升高与block界面密度降低紧密相关。此外,研究发现奥氏体晶粒内部的block界面和奥氏体晶界可以有效地偏折和阻止裂纹扩展,但由于奥氏体界面密度显著低于block界面,故对冲击实验过程中裂纹扩展阻力的贡献主要来自晶内的block界面。
  • 材料研究
    段晓溪,马幸江,韩志刚,李振,张龙,宁媛媛
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1165-1172. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200034
    摘要:以冷轧退火板DP980为研究对象,结合生产过程中的工艺过程参数,利用金相显微镜、电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸试验机对热轧卷、冷硬卷、退火卷试样的显微组织、硬度、强度、伸长率等进行了分析。结果表明,热轧卷生产过程中,为了控制带尾抛钢稳定性而降低卷取速度,导致带尾卷取温度较低,力学性能不均,遗传到冷轧工序转变为厚度波动。目前,冷轧各工序通过切头尾的方法,对于此问题进行控制,也就导致了DP钢成材率较低。
  • 材料研究
    冯路路1,2,胡锋1,乔文玮3,宋增强4
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1124-1131. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20190279
    摘要:采用不同的宽展比对水电站用低碳贝氏体钢07MnCrMoVR进行了轧制,对回火前后试验钢的微观组织形貌进行了观察,并对力学性能进行了检验,同时利用EDS能谱分析了回火过程中碳化物析出行为。结果表明:采用较小的宽展比能提高粗轧纵轧阶段的单道次压下率以及变形区系数,有效地破碎奥氏体再结晶晶粒,轧制后获得细小的粒状贝氏体组织,高温回火后析出大量的渗碳体和合金碳化物均匀弥散地分布在贝氏体铁素体基体上。随着回火温度的提高,试验钢强度性能呈现先升高再降低的现象,伸长率和低温冲击韧性持续升高。
  • 材料研究
    侯双平1,2,刘静1,2,黄峰1,2,毕云杰1,范丽霞1
    钢铁研究学报. 2020, 32(12): 1102-1113. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20200016
    摘要:铁素体作为酸性环境用管线钢的主要组织类型之一,探究其晶界结构与管线钢氢致开裂(HIC)敏感性之间关系,可为进一步优化管线钢的抗HIC性能提供指导。对热轧态管线钢进行不同工艺热处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)观察了试样的晶界、位错结构及氢鼓泡、氢致裂纹形貌,用电化学充氢及动态充氢方法对试样的HIC敏感性及氢致塑性损失进行了测试,用电化学氢渗透及氢微印实验对试样的氢捕获效率及氢原子分布进行了观察与分析,探索了铁素体晶界结构与HIC敏感性之间内在关联。其结果表明:当材料中以小角度晶界占主导或大小角度晶界比例约为1∶1时,对氢原子的捕获效率较高,HIC敏感性也相对较大;大小角度晶界均能捕获氢原子,但与氢的作用机制不同,大角度晶界主要促进氢致裂纹萌生,而小角度晶界主要促进氢致裂纹扩展。
  • 综合论述
    廖振洋1,张继舜2,赵吉庆2,杨钢2,孔荣宗1
    钢铁研究学报. 2023, 35(9): 1053-1064. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20220330
    摘要:激波风洞在超高压氢环境下工作,面临着严重的氢损伤风险,对临氢材料提出了苛刻的条件,现阶段常规抗氢钢可能难以满足设备需求,因此,为保证超压临氢环境设备的安全运行,研究超高压环境用钢的氢损伤具有重要意义。以国内外的研究成果为基础,首先简要介绍了氢损伤机制及其影响因素,其次归纳总结了铬钼钢、单相奥氏体不锈钢、沉淀强化奥氏体合金及镍基合金的抗氢性能以及发展现状,最后展望了未来研究重点。
  • 综合论述
    徐润生1,2,张雨晨1,张建良1,2,张思奇3,尉继勇2,曹明汇2
    钢铁研究学报. 2023, 35(7): 779-789. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20220292
    摘要:随着全球工业化的进程加快,CO2的排放量逐年上升,带来了越来越多的极端天气和环境灾害,而CO2封存技术是目前实现碳中和公认的兜底技术。综述了以钢铁冶金固废为原料的CO2矿化技术的发展现状和关键问题。首先,介绍了CO2矿化的途径和原理,其中直接矿化的工艺条件需求较严格,固化CO2的同时会消耗大量的资源,而间接矿化的反应条件则更加温和,效果也更加显著。然后,总结了最具代表性和可行性的钢铁冶金固废矿化技术,其中以NH4Cl作为浸出剂的工艺路线由于具有溶剂循环使用和反应条件温和的双重优点而显示出最佳的工业化潜力。此外,基于对典型中试实验的经济性分析,原料资源方面等不是制约CO2矿化技术工业化的主要原因,CO2矿化过程的放大试验以及可循环浸出液的开发和经济评价体系的建立才是实现工业化的关键。
  • 测试与控制
    应海松,陈贺海,李斐真
    中国钢铁期刊网. 2011, 23(08): 59-62.
    利用小波变换处理图像数据已经在多领域有广泛的应用,因此该技术同样可应用于铁矿石矿相图的分析。为了分辨铁矿石中的夹杂物、非铁矿类物质或冶金废料,一些检验机构采用了矿相分析手段。介绍了基于Matlab的小波变换,对不同铁矿石矿相结构的特征信息进行提取,从而完成矿相的近似体积比定量分析,并通过分析、分类特征信息,对不同矿相图的不同矿物进行检索。
  • 材料研究
    丁永军,雷强,骆合力,李尚平
    中国钢铁期刊网. 2011, 23(08): 44-48.
    对比研究了碳化铬/Ni3Al复合材料和传统高温耐磨材料Stellite 6合金和T800合金的室温耐微动磨损性能。结果表明,碳化铬/Ni3Al复合材料具有优异的耐微动磨损性能,与GCr15对磨时,其室温相对耐磨性分别是Stellite 6和T800合金的55倍和26倍。通过分析微动磨损机制认为,碳化铬/Ni3Al复合材料优良的耐微动磨损性能可以归因于材料优良的耐磨粒磨损性能、均匀的碳化铬颗粒分布、合理的碳化物增强相尺寸搭配和Ni3Al合金基体优良的力学性能。
  • 综合论述
    李根,陆民刚,兰鹏,唐海燕,智建国,张家泉
    概述了钢液中Ce及其化合物的热力学行为,预测了Ce加入钢液后的稳定化合物类型及其变化规律。阐述了Ce化合物粒子及固溶Ce对钢铸态组织的细化机理,并揭示了其细化凝固组织的规律。分析了Ce变质处理对钢铸态成分均匀性的改善效果,及其降低钢中元素偏析的机理。最后指出了稀土Ce改善钢铸态组织和均质性研究中尚未解决的几个问题,提出了该领域未来研究的主要方向。
  • 材料研究
    陶浪,吴开明
    设计了一步和两步低温贝氏体转变热处理工艺,讨论了不同热处理工艺对低温贝氏体显微组织、力学及搅拌磨损性能的影响。结果表明,不同低温贝氏体热处理工艺后试验钢组织均由微纳尺度的贝氏体板条和奥氏体组成。其中,一步低温工艺中随着温度由300℃降至250℃,贝氏体板条尺寸由95nm降至65nm,奥氏体体积分数也由281%减少至199%;两步低温贝氏体转变工艺可显著细化不稳定块状奥氏体,具有优良的强韧性匹配,抗拉强度达到1857MPa,伸长率和V型缺口冲击功分别达到1059%和11 J。与一步低温工艺(300、250℃)相比,两步低温贝氏体转变工艺的搅拌磨损性能分别提高了118%和314%,表现出了更优的搅拌磨损性能,这主要与其更优异的塑韧性有关。
  • 材料研究
    李冬玲,杨丽霞,卢毓华,朱跃进
    采用激光诱导击穿光谱原位分析仪、全自动金相和显微维氏硬度分析仪对X80管线钢堆焊融合区的成分、显微组织和硬度进行了统计分布表征。发现堆焊区域不同元素含量分布具有较大差别,Ti在母材与焊材的融合区上有一个环状富集带,而融合区内C的分布没有明显变化。不同融合区域显微组织各异,管线钢基体组织晶粒细小,主要由条块状的铁素体和少量珠光体组成。在热影响区基体的组织发生再结晶,出现较多的粒状贝氏体,在熔敷金属交界处,出现了大量板条状马氏体和贝氏体,且晶粒组织粗大。母材的维氏硬度较焊材低,在融合区内出现了一个硬度较高的环状区域,这与管线钢焊接区域的成分和组织分布密切相关。
  • 冶炼与加工
    郭玉华,沈朋飞,靳红滨,赵凯
    中国钢铁期刊网. 2012, 24(03): 17-20.
    通过正交试验研究了用铁矿石和煤粉制造冷固结含碳球团的影响因素。考察了粘结剂的加入量、水含量、压球机的压力、压球机进料速度、压球速度、烘干温度和烘干时间对球团抗压强度的影响。结果表明:粘结剂加入量、烘干时间与水含量对球团的抗压强度影响最大,并进一步通过回归试验获得了这3个影响因素与球团抗压强度之间的回归方程。经验证,方程在一定范围内与试验结果符合较好。试验过程中获得的铁矿石冷固结含碳球团的最大抗压强度为25167N。
  • 材料研究
    朱梦赟 ,丁恒敏,刘振宝,梁剑雄,胡家齐
    利用Aspex Explorer、扫描电镜及EDAX能谱仪对比研究了真空感应VIM +电渣重熔ESR(工艺1)和真空感应VIM +真空自耗VAR(工艺2)2种双联冶炼工艺对1种C- Cr- Ni- Mo高强度不锈钢铸锭中夹杂物与力学性能影响。研究结果表明,工艺2钢锭中气体的质量分数低于25×10-6,夹杂物主要以形状不规则的Al2O3为主;而工艺1钢锭中气体的质量分数接近100×10-6,夹杂物主要为Cr2O3、Al2O3,分布较均匀,尺寸在5μm左右;工艺1钢锭中氧化物夹杂数量明显多于工艺2,这是由于工艺1钢锭中O含量高所造成的,同时也表现出工艺1试样的冲击韧性及塑性明显低于工艺2。由此可见,采用工艺2可以大幅度降低钢中气体含量,提高钢的洁净度,改善钢的韧塑性。
  • 冶炼与加工
    李东升,刘颖,狄瞻霞,春铁军,龙红明,王平
    高炉炉缸内高温液态渣铁的环流冲刷是造成炉缸、炉底侵蚀的重要原因之一。由于炉缸内状况属于“黑匣子”,目前其内部铁水流动状况没有直接准确的测定方法。基于计算流体力学,在炉缸内不同死料柱的状态下,单、双铁口出铁时,对炉缸内铁水流动行为进行研究,得到炉缸内铁水流线、速度分布情况。模拟结果显示,单铁口或夹角为40°的双铁口出铁时,在死料柱沉坐且中心为碎焦的状态下,炉缸内铁水环流最严重;双铁口同时出铁时,选择铁口夹角为钝角的出铁方式,可以减少铁水对炉缸、炉底的冲刷;死料柱沉坐会加剧炉缸铁水环流,死料柱浮起有利于减缓炉缸铁水环流,但是加剧了其在炉底的流动。
  • 材料研究
    方百友,贺泽邦,范士洋,卢琳
    为了获得高温高湿大气环境中商用冷轧汽车板的腐蚀行为规律,运用电化学交流阻抗谱对3类冷轧态低碳钢进行了对比测试,并对其在模拟仓储环境中的腐蚀行为进行了研究。同时对冷轧板的微观组织、表面三维轮廓,以及带油条件下的润湿状态与腐蚀行为的关系进行了探究。结果表明相同涂油量条件下,590DP钢的油膜电阻与电荷转移电阻均最大,在模拟仓储环境中锈点萌生所需时间最长,这与其表面微观不平度相对应。但在模拟仓储环境中放置6天后590DP表现出相对较快的出锈速度,这与其双相的微观组织结构相关。总之,带油状态下冷轧板表面润湿性差异不大,对其耐蚀性能影响不明显;表面轮廓在腐蚀萌生期的作用较为显著,微观组织差异在冷板发生腐蚀后的影响更大。
  • 材料研究
    田超,刘剑辉,范建文,陆恒昌,董瀚
    详细描述了评价钢材夹杂物的一种方法——统计极值法(SEV)。使用该方法对转炉—方坯连铸流程生产的超低氧(w([O])=5×10-6) GCr15轴承钢夹杂物进行了评价。选成品规格分别为60、30mm的棒料,每组选取16个标准视场,每个标准视场面积为280mm2,存在999%的概率认为被检60mm棒料中最大夹杂物的特征尺寸均不大于2577μm;被检30mm棒料中最大夹杂物的特征尺寸均不大于2408μm。通过对比实验结果,对统计极值法的有效性进行了分析,对于同产线生产的同等质量轴承钢,该方法对夹杂物评价结果基本一致,可靠性良好。
  • 冶炼与加工
    高建军 ,万新宇 ,齐渊洪 ,王锋
    针对高炉炼铁存在工艺流程长、焦炭依赖度高、环境污染大等问题,提出了一种回转窑预还原- 氧煤燃烧熔分炼铁新工艺。该工艺具有原料适应性广,不需要消耗焦炭,污染物排放少,适合冶炼特殊铁矿资源等特点。通过建立数学模型,对该工艺进行了数值模拟。计算结果表明,回转窑预还原炉料的金属化率、熔分炉煤气的氧化度和鼓风氧含量对冶炼工艺煤耗和氧耗影响较大,煤粉和氧气消耗随着预还原炉料金属化率的升高,熔分炉煤气氧化度的增大和鼓风氧含量的升高而降低。该工艺对冶炼特殊铁矿资源具有显著优势,可以弥补高炉冶炼的不足,对降低燃料消耗和减少CO2排放具有重大意义。
  • 材料研究
    达传李,杨庚蔚,毛新平 ,蔡珍 ,余驰斌,何仙灵
    利用Thermecmastor- Z型热模拟试验机,结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计等,系统研究了CSP热轧50CrV4弹簧带钢的等温相变行为。研究结果表明,试验钢在680~550℃等温时,奥氏体发生铁素体- 珠光体相变;随着等温温度的降低,等温相变动力学先加快后减慢,铁素体晶粒和珠光体片层逐渐细化,显微硬度不断增加。当等温温度为620℃时,相变完成时间仅需96s。此外,根据Johnson- Mehl- Avrami(JMA)理论建立了试验钢的相变动力学模型,计算了JMA方程动力学参数,获得了50CrV4弹簧钢的TTT曲线,结果表明理论计算值与试验测量值吻合较好。
  • 材料研究
    李阳,张永健,惠卫军,王毛球,董瀚
    中国钢铁期刊网. 2011, 23(12): 35-39.
    采用阴极充氢、SSRT缺口拉伸和氢热分析等试验方法,研究了高强度钢42CrMoVNb在不同温度回火状态下的延迟断裂行为,并与常用的机械制造用钢42CrMo进行了对比。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢的耐延迟断裂抗力逐渐提高;在相同回火温度下,由于42CrMoVNb钢的强度水平明显高于42CrMo钢,其耐延迟断裂抗力低于后者。在较高的强度水平(大于1250MPa)下,42CrMoVNb钢的耐延迟断裂抗力明显强于42CrMo钢。这主要是由于42CrMoVNb钢在550~650℃的温度范围内回火时析出的细小弥散的(V,X)C碳化物可作为强的氢陷阱而改善钢的耐延迟断裂性能。
  • 综合论述
    李光辉 刘青
    中国钢铁期刊网. 2013, 25(1): 1-4.
    转炉炼钢过程控制是转炉自动化控制的重要内容。介绍了转炉自动化控制的发展状况以及国内目前常用的转炉冶炼控制方法,从自动化控制角度分类讨论了转炉冶炼过程中枪位、氧气流量和投料控制的特点,并结合转炉炼钢过程工艺控制的特点,对工艺控制的优化途径进行了论述。对转炉自动化控制的发展趋势进行了简要分析和展望。
  • 材料研究
    胡显军,谢骏,周立初,王雷,方峰
    利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、硬度计对比研究了渗碳体分别? 闫从肭蜃词倍灾楣馓甯炙坷涡伪涔毯托阅艿挠跋臁2闫瓷继逶诶涡伪涔讨斜硐殖鲆欢ǖ谋湫文芰Γ嬗Ρ淞康脑黾樱闫粗楣馓逯鸾パ荼湮宋矗易橹形捶⑾置飨匀毕荨G蜃瓷继逶谛伪涔讨凶陨聿⒉环⑸湫危嵯蚶畏较蜃⒃谏继?铁素体的两相界面处出现微观缺陷,而这与球状渗碳体钉扎位错引起的应力集中有关。2种珠光体钢丝的强度和硬度均随着拉拔应变量的增加而不断提高,层片状珠光体的拉拔硬化率更高。随着拉拔的进行,钢中开始形成<110>织构。与球状珠光体相比,层片状珠光体组织的<110>织构强度更强,且随着应变量的增大,二者织构强度差越来越大。
  • 材料研究
    鞠泉 ,张勇路,童金涛 ,马惠萍
    内生氮化物弥散强化高温合金是一种新型的高性能燃烧室用高温合金,首先介绍了该合金的研制背景和进展。在此基础上,以典型的内生氮化物弥散强化合金NS163为目标合金,研究了该合金在氮化前热处理过程中组织性能演变。结果表明:合金在900~1250℃温度范围内组织构成简单,为奥氏体基体+MC碳化物。对实验条件下冷轧态板材的再结晶行为进行了系统研究,确定合金成品固溶温度以1200℃为宜,在1200℃固溶后基体平均晶粒度为5级,并表现出优异的冷加工性能和较低的高温抗拉强度。上述结果有助于优化氮化前NS163合金板材的组织状态,同时为合金内生氮化处理后的强化效果评估提供一个基点。
  • 材料研究
    华建锋,朱磊,陈潇,江利
    中国钢铁期刊网. 2012, 24(10): 43-47.
    采用拉伸、冲击、硬度等力学性能的测试以及金相组织观察、XRD、SEM分析了27SiMn钢在淬火温度为770~830℃、等温温度为360~420℃和等温时间为10~90min时,显微组织和力学性能的变化规律。结果表明,通过790℃加热保温50min,380℃等温20min,空冷到室温后可以得到铁素体+贝氏体+残余奥氏体的三相组织,得到最好的综合性能,Rm×A5为27225MPa×%,其中抗拉强度Rm为825MPa,伸长率A5为33%,其冲击韧性和硬度分别为47J/cm2和HB219。此时残余奥氏体含量为15.76%,贝氏体孕育期最短,TRIP效应最明显。
  • 冶炼与加工
    黄其明,王翔,徐杰
    中国钢铁期刊网. 2012, 24(03): 7-11.
    结合工程实践和理论研究,对挡座型3点吊挂/支撑转炉异响振动进行分析,并提出解决方案。通过有限元理论分析和工程测试,发现了该类转炉倾动过程中挡座接触面存在“交变弹性滑移”等现象,该现象是转炉产生异响、挡座接触面磨损的主要根源。提出了一种从根本上改进的方案——在大型转炉上采用4点连杆吊挂转炉的设计理论和方案,进行了有限元对比分析结果,该转炉设计基于结构弹性理论体系,将大幅度改善转炉运行水平并提高安全性。该技术已在最大出钢量达280t的转炉上实施。
  • 冶炼与加工
    李洋龙,程树森
    中国钢铁期刊网. 2012, 24(06): 6-10.
    利用数值模拟的方法研究了边缘煤气流过分发展对炉喉钢砖的影响。建立了水冷式炉喉钢砖模型,计算了其在不同煤气温度下热面的温度分布和应力差异以及水管和内部耐材表面的最高温度和最大应力。结果发现,煤气温度从500℃升高至1100℃,钢砖的热面最高温度上升约500℃,热面高温区域应力迅速增大,导致钢砖破损加剧,因此需借助布料等上部调节手段,控制边缘煤气流过分发展,防止形成边缘“管道”,确保钢砖正常、稳定地工作。