2009年, 第21卷, 第9期　刊出日期：2009-09-15

  

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综合论述
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  液化天然气储罐用超低温9Ni钢的研究与应用

  杨秀利 刘东风 侯利锋 崔天燮 胡玉亭 卫英慧

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 1-1.

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  9Ni钢是我国目前为缓解能源压力，建设液化天然气储罐所必须国产化的重要基础原材料。在本文中，作者较为详细地论述了9Ni钢的成分、组织结构与性能之间的关系，深入分析了该钢低温韧化机制，认为除了回转奥氏体之外可能还有其他重要的控制因素，诸如奥氏体∕铁素体界面结构﹑杂质元素含量等。提出应通过细化晶粒、提高钢的纯净度、添加合金元素等手段来改善9Ni钢的低温韧度，提高屈服强度，实现节约成本的目的。
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  Q&P工艺研究现状

  王存宇 解西强 时捷 董瀚

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 6-6.

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  介绍一种马氏体钢淬火＋分配（Quenching and Partitioning）的热处理工艺即钢经奥氏体化后淬火到Ms-Mf间的某一温度形成一定量的马氏体和未转变奥氏体，然后在这个温度或高于此温度保温，使马氏体中的碳扩散至未转变奥氏体使之稳定化，最后淬火至室温得到由马氏体和残余奥氏体组成的混合组织，可以改善钢的性能。本文就该工艺的提出、热力学、动力学、试验参数对残余奥氏体的量和形态的影响以及力学性能等方面进行概述。
冶炼与加工
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  低硅烧结矿显微结构的分形

  刘丽妹 张庆军

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 12-12.

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  低硅烧结矿显微结构决定了其宏观冶金性能。而分形理论可以有效的对其复杂的显微结构进行描述并建立显微结构和宏观性能的关系。本文基于烧结矿SEM图像的特点，设计了计算烧结矿分形维数的计算程序FWJS。利用程序，采用周长—面积法，计算了烧结矿二维显微结构中晶界的分形维数。在此基础上获得了不同温度下晶粒晶界的分形维数，同时测定烧结饼的冶金性能，建立了晶界分形维数与其冶金性能的关系，并结合扫描电镜、X射线衍射等实验手段对其数值及相关关系进行了合理解释。
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  板坯凝固过程夹杂物运动行为

  赵晶晶

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 15-15.

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  本文使用离散相模型，利用数值模拟的方法对结晶器中的钢液流动、传热、凝固以及夹杂物的运动进行了耦合计算。通过追踪夹杂物的运动轨迹，并在钢渣界面处对夹杂物进行采样分析，最终计算出夹杂物在结晶器中的上浮率。研究表明，夹杂物在结晶器中的上浮率与其尺寸及拉速的大小均有关系，但受夹杂物密度的影响很小。夹杂物越大、拉速越小，越有利于夹杂物上浮至自由液面。小颗粒夹杂在结晶器中并不能被有效去除。对于粒径为50μm的夹杂物，当拉速为1m/min时其上浮率仅为46%，有37%的夹杂物被凝固坯壳捕捉，主要分布在铸坯表皮下10~25mm处。夹杂物被宽面坯壳捕捉的位置多集中在宽面靠近窄面处，在水口下方被捕捉的夹杂物较少。以往的研究认为只要夹杂物上浮至钢渣界面就能够被保护渣吸收，J.Strandh等的研究表明，夹杂物能否被吸收还取决于保护渣的粘度和润湿性等因素。因此，对于粒径较小的夹杂物，必须在精炼后的软吹氩过程中适当增大钢液的静置时间，尽量减少钢液中小颗粒夹杂的数量。另外，结晶器保护渣的选用对钢液中夹杂物的去除也很重要，不仅要满足其对钢液的保温润滑作用，还要考虑其对夹杂物吸附的影响。
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  桥梁用Q460qE宽厚板的研制

  王磊 高彩茹 王彦锋 赵德文 刘相华

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 19-19.

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  采用低碳微合金成分在某4300宽厚板轧机上试制了Q460qE钢，通过合理的控轧控冷工艺，使钢板获得了良好的力学性能和金相组织。通过分析试制结果可知，采用较低的精轧温度，使得钢板中有一定的多边形铁素体形成，同时降低了组织中M/A组元的百分含量，从而提高了钢板的韧性。
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  粗轧过程轧件表面裂纹演变行为热力耦合有限元分析

  喻海良 刘相华

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 23-23.

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  连铸坯可能出现表面裂纹，其在轧制过程中的演变行为严重影响着轧制产品的质量。本文采用热力耦合有限元方法对轧制过程轧件表面裂纹演变行为进行了分析。获取了轧制过程中轧制变形区内轧件表面裂纹形状变化规律、裂纹附近区域应力场和温度场分布场分布情况。计算结果表明在轧制入口区域，裂纹逐渐闭合，然而，在轧制出口区域，裂纹又重新扩展开，裂纹尖端处呈现拉应力状态。同时，发现变形区内裂纹尖端发生温度成双峰变化规律。
材料研究
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  晶粒正常长大过程的元胞自动机模拟

  郭娟 吴迪 赵宪明

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 28-28.

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  采用正六边形网格划分法，最近邻邻居关系以及概率性转换规则的二维元胞自动机（CA）法，对再结晶完成后的晶粒长大行为进行模拟。并利用正方形区域内圆形晶粒的收缩过程对模型的正确性进行验证。在此基础上，分析了微观结构的演化过程，给出了晶粒长大的动力学和界面能的变化，同时讨论了晶粒尺寸和晶粒边数的分布特点。结果表明：晶粒形态的演化过程遵循晶粒正常长大理论，晶粒尺寸和边数的分布具有时间不变性的特点，界面能的变化遵循能量降低原则。表明本模型能够较好的模拟晶粒的正常长大过程。
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  X80管线钢落锤撕裂性能的影响因素分析

  周民

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 33-33.

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  研究了不同类型的显微组织的落锤撕裂性能，并从夹杂物百分比以及分布角度分析了夹杂物对落锤性能的影响，并给出了典型硅酸盐类夹杂和硫化物、氧化物夹杂的扫描照片，利用lapera试剂腐蚀出M/A岛的形貌，分析了M/A岛对落锤性能的影响，以及析出物位错、析出物的强化机制。
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  氮对冷轧辊材料组织与热处理的影响

  吴琼

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 37-37.

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  研究了四种冷轧辊材料的热处理特性，采用TEM、XRD以及氧氮分析仪分析氮对冷轧辊材料组织的影响。结果表明，氮的加入形成热力学性质非常稳定的细小弥散的M(C、N)型碳、氮化物，奥氏体化时能够钉扎晶界，阻滞了晶粒的长大。冷轧辊材料引入适量氮后，淬火温度能提高20-30℃而不会使晶粒显著粗大。同时，固溶在基体中的氮能够增加冷轧辊材料的淬透性，降低临界冷却速度，但是也会略微降低Ms点。
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  高碳铬钼钢贝氏体碳化物形貌及其形成机理

  计云萍 刘宗昌 任慧平

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 43-43.

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  取9Cr2Mo钢和GCr15钢，奥氏体化后进行中温等温转变，采用金相显微镜和QUANTA-400扫描电子显微镜研究贝氏体碳化物的形貌及其形成机理。结果表明，9Cr2Mo钢和GCr15钢的上贝氏体组织呈羽毛状，上贝氏体碳化物呈长短不一的薄片状或短棒状，分布在铁素体亚片条或亚单元之间，其排列与贝氏体铁素体片条轴向大体上平行分布；下贝氏体组织呈竹叶状或针状，下贝氏体碳化物呈细片状或纤维状等形状，分布在铁素体片中间，大多数与片条的主轴方向交角排列，但角度不等。钢中贝氏体碳化物在γ/α相界面上形核，向奥氏体中和铁素体亚单元间长大，是碳原子沿着相界面扩散的过程。
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  稀土Gd对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金组织的影响

  昌霞

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 47-47.

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  通过光学金相和扫描电镜观察分析了Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr（at.%）合金中添加微量稀土Gd对合金铸态和变形组织的影响。发现，含稀土Gd的TiAl合金铸造组织晶粒尺寸细小；变形宏观组织中均匀变形区较大，变形组织动态再结晶的体积分数高，层片分解较完全。
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  应变速率对X70管线钢应力腐蚀行为的影响

  孙齐磊 曹备 吴荫顺

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 51-51.

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  通过波动拉伸载荷试验（F-SSRT），研究了不同应变速率对X70管线钢在阴极电位下近中性介质应力腐蚀开裂（SCC）行为的影响。结果表明：X70钢在特定的近中性介质中，在波动拉伸载荷和阴极电位（-850mVSCE）条件下，存在着一定的SCC敏感性。在波动拉伸载荷试验（F-SSRT）条件下，SCC裂纹的扩展机理与匀速慢拉伸试验（SSRT）时的裂纹扩展机理明显不同，SCC裂纹可以从材料表面产生的微孔处萌生并沿主应力面扩展，当应变速率处于一定范围时，SCC裂纹转变为沿45°最大剪应力面扩展。分析了氢在F-SSRT试样SCC发生发展过程中的作用和机理。
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  45钢双层辉光等离子渗Nb的组织及摩擦性能研究

  周朴

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 56-56.

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  采用双层辉光等离子表面合金化技术对45钢进行表面渗Nb处理，用OM、SEM和XRD分析了渗Nb层的显微组织、化学成分及其相组成，测试了渗Nb合金层的显微硬度和表面耐磨性。结果表明：经过离子渗Nb处理后可获得约10μm的表面合金层；渗层中Nb含量随渗层深度呈梯度变化，渗层与基体结合牢固；XRD表明其表面形成Fe3Nb3C，Fe2Nb，NbC和Nb6C5等相。摩擦磨损试验表明：Nb的渗入使45钢基体摩擦系数由0.80左右降到了0.15，磨损失重仅为基体的18%，大大提高了耐磨性能。
测试与控制
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  基于自适应神经模糊推理系统的板形模式识别研究

  张秀玲

  中国钢铁期刊网. 2009, 21(9): 59-59.

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  针对传统的最小二乘板形模式识别方法的抗干扰能力差、精度低和神经网络板形模式识别方法存在的网络学习时间长、易陷入局部最小值、应用效果不佳等问题，提出了一种基于ANFIS的板形模式识别方法。该方法融合了模糊理论和神经网络的优点，弥补了彼此的不足，有效的解决了上述问题。板形模式识别是一个多输出系统，而MATLAB中ANFIS指令仅有一个输出，针对这个问题，本文提出利用系统拟合的方法，有效的克服了这个缺陷。研究结果表明，该方法能有效识别出常见的板形缺陷，识别速度和精度有所提高，识别结果跟板形仪的实测板形非常接近。