2013年, 第25卷, 第04期　刊出日期：2013-04-15

  

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综合论述
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  经济型双相不锈钢的研发进展

  江来珠，张伟，王治宇

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 1-8.

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  经济型双相不锈钢是一种高性能低成本的氮合金化不锈钢新材料，具有典型的铁素体-奥氏体双相组织。利用氮取代镍元素的奥氏体化作用，降低成本的同时获得优良的力学性能和耐腐蚀性能。介绍了经济型双相不锈钢的发展历史，重点讨论了合金元素和热处理对相变、力学性能和耐腐蚀性能的影响规律，并与304和316进行对比；同时，分析了经济型双相不锈钢焊接性能和焊接工艺的研究进展。经济型双相不锈钢S32101、S32003、S32202等，已用于核电、桥梁、建筑、热交换器等行业，取代传统奥氏体不锈钢AISI 304和316。由于经济型双相不锈钢具有高强度和优良耐蚀性，同时镍、钼等贵金属的含量都较低，已成为未来不锈钢发展的方向之一。
冶炼与加工
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  煤粉富氧燃烧特性及动力学分析

  张建良，王广伟，邢相栋，庞清海，邵久刚，任山

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 9-14.

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  利用热分析法研究了富氧条件下高炉喷吹煤粉的燃烧特性。结果表明，富氧气氛可以改善煤粉燃烧特性，使煤粉着火点、失重峰提前，失重峰值增大，燃尽温度降低，综合燃烧特性指数明显提高，燃烧特性得到改善。当氧的体积分数小于40%时，煤粉燃烧特性改善幅度较大；氧的体积分数大于40%时，煤粉燃烧特性改善趋势变缓。同时采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对富氧之后煤粉燃烧过程进行动力学分析，当氧的体积分数由21%增加到100%，煤粉燃烧活化能从95. 15kJ·mol-1增加到169. 99kJ·mol-1。
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  高铝钢连铸保护渣结晶矿相的研究

  周鉴，王强，仇圣桃，干勇

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 15-19.

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  针对高铝钢浇铸过程中保护渣Al2O3含量大幅增加而导致保护渣玻璃形态恶化的问题，采用SEM和XRD分析方法对高铝钢浇铸前后保护渣的显微组织和结晶矿相进行分析，研究了不同组分对保护渣结晶性能的影响。结果表明：高铝钢连铸保护渣初始SiO2含量较高，保护渣玻璃形态较好。浇铸过程中随着保护渣Al2O3含量的增加和SiO2含量的减少，保护渣的结晶率增加，玻璃性能变差；渣中Li2O容易与F-生成LiF晶相；渣中CaF2含量较高时，容易析出CaF2晶体。
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  精密多连铸叶片蜡模中叶身成形活块的加工

  王培伟，郑大勇

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 20-24.

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  多连铸叶片蜡模是多个联体叶片在一副模具上同时成形的模具，其结构复杂，加工难度非常大，其中尤以叶身成形活块的加工难度为最大，加工中尺寸精度超差率很高。为了提高其尺寸加工精度，以改进加工工艺为突破口，通过对模具加工过程的细致分析，并结合以前此类模具的加工特点，提出了一种全新的加工方法——组合加工。通过新旧工艺方法加工效果的对比，证明了这种加工方法在叶身成形活块加工中对缩短加工周期和提高加工精度方面有明显的促进作用。
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  高炉含铁炉料熔滴性能智能优化预测模型

  梁栋 石红燕 周小辉 张毅

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 25-28.

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  含铁炉料良好的冶金性能是保障高炉炉况顺行，节燃增产的前提条件。熔滴试验对于高炉含铁炉料冶金性能把握具有重要意义。但由于熔滴试验本身成本较高且检测耗时，多数企业仅在高炉炉况出现重大变化时通过试验追溯炉料冶金性能。因此，操作者难以根据炉料结构变化预判其冶金性能，进而调整操作方针。在对莱钢含铁炉料进行熔滴性能试验检测的基础上，通过遗传算法优化最小二乘支持向量机关键参数，以含铁料化学成分对其熔滴性能指标建立优化预测模型。模型预测精度高，且避免了建模过程中的主观性，可指导生产配料及调整高炉操作。
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  真空感应冶炼700℃超超临界锅炉合金时炉衬对碳脱氧反应的影响

  王岩 曾莉 李亮 李阳

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 29-32.

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  采用热力学计算的方法，在精炼末期及铸锭取样化学分析，结合炉料的初始成分，对真空感应冶炼一种700℃超超临界锅炉镍基高温合金材料时，炉衬对碳脱氧反应的影响进行研究，结果表明：在本试验条件下，Al2O3坩埚对碳脱氧反应的影响可忽略不计，可以实现超纯冶炼；由计算结果推断，原始炉料中含有少量的铝，对防止碳与Al2O3坩埚反应，抑制金属液增氧起到有益作用。
材料研究
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  热轧590MPa级车轮钢的奥氏体相变行为

  王晓南，杜林秀，邸洪双

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 33-37.

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  利用热力模拟试验技术，研究一种Nb-V-Ti复合微合金化C-Mn钢的奥氏体连续冷却相变行为，为低成本高性能热轧590MPa级车轮钢的控制轧制和控制冷却工艺制定提供必要的理论依据。研究表明：无形变条件下，铁素体转变存在的冷却速率范围为0. 5~5℃/s，珠光体转变存在的冷却速率范围为0. 5~2℃/s；形变条件下，铁素体转变存在的冷却速率范围为0. 5~25℃/s，珠光体转变存在的冷却速率范围为0. 5~10℃/s；不论是否存在形变，贝氏体转变存在于整个冷却速率范围(0. 5~30℃/s)；奥氏体区形变增加了奥氏体内部的缺陷密度，促进了非均匀形核的发生，故形变促进了铁素体转变；由于试验钢的碳的质量分数较低(＜0. 10%)，形变通过促进铁素体相变而间接促进珠光体相变；当贝氏体相变前无铁素体相变时，形变对贝氏体相变有促进作用；试验钢在实际热轧试验中冷却速率宜控制在20℃/s左右，卷取温度控制在550~650℃。
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  电脉冲脉宽对高硼中碳合金钢凝固组织的影响

  李秋炎 岑启宏 蒋业华 周荣锋 黎振华

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 38-42.

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  为改变高硼中碳合金钢中硬质相的形态和分布，在高硼中碳合金钢凝固过程中施加电压1600V、频率30Hz、脉宽不同的电脉冲，并研究了电脉冲脉宽对其凝固组织的影响规律。结果表明，经过电脉冲处理，高硼中碳合金钢凝固组织中马氏体片层间距变小，基体中W、Cr、Mo、V等合金元素含量升高，基体硬度提高；硬质相体积分数降低，片层状硬质相消失，网状硬质相产生断网现象，硬质相形态和分布也变得均匀。随着电脉冲脉宽的增加，断网现象先变得明显，后又减弱。在该试验条件下，脉宽为30μs时，断网现象最明显，硬质相的分布和形状也最均匀。
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  轧后冷却制度对X100管线钢组织与性能的影响

  王远琦，段琳娜 ，高丽平，贾书君，刘清友

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 43-48.

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  采用热模拟试验机研究了X100管线钢的连续冷却相变规律和控轧控冷工艺中不同冷却制度下微观组织特征及显微硬度的变化规律。结果表明，随着冷却速度的升高和终冷温度的降低，试验钢微观组织逐渐细化，其中粒状贝氏体含量不断减少而板条贝氏体含量逐渐增加，显微硬度也随之增加；M/A岛含量随着冷却速度的增加而减小，随着终冷温度的降低呈现先降低后增加的“V”型趋势，且在340℃获得最低值。
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  低合金钢焊接热影响区的静载断裂特性

  尹士科，王移山，王勇

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 49-53.

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  低应力破坏是焊接结构常见的断裂形式之一，为确定其影响因素，采用插销法焊接试验和扫描电镜断口观察，研究了低合金钢焊接热影响区的静载断裂特性。试验结果表明，为防止焊接热影响区产生低应力断裂，采用预热措施是十分有效的；预热80℃以上时，断裂强度与母材强度相接近。断口观察表明，不预热时绝大部分为结晶状断口，微观上呈现氢致沿晶断裂和氢致准解理断裂；预热时绝大部分是纤维状断口，微观上呈韧窝状。
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  热轧带钢氧化铁皮的微观形貌和氧化动力学研究

  惠亚军 李文远 赵爱民 蔡阿云 赵征志 尹鸿祥

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 54-58.

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  模拟了热轧带钢在不同温度、保温不同时间时，氧化铁皮的生成情况，并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射对氧化铁皮的显微结构和形貌进行了分析研究。研究结果表明：热轧带钢在不同温度、保温不同时间，氧化铁皮都出现分层现象，临铁层为疏松的FeO，中间层为Fe3O4，外层为Fe2O3，中间层和外层致密；在同一温度下随着保温时间的增加，氧化铁皮厚度呈增加趋势；氧化铁皮形成的网状裂纹是氧化动力学曲线由抛物线规律向直线规律转变的主要原因。该模拟方法解决了精轧过程中无法直接测量氧化铁皮厚度的问题，为通过调整生产工艺参数控制氧化铁皮厚度提供了参考。
测试与控制
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  基于图像零均值化的带钢缺陷检测

  管声启 师红宇 王燕妮

  中国钢铁期刊网. 2013, 25(04): 59-63.

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  针对带钢表面缺陷的特点，提出了一种基于图像零均值化的检测方法。首先，通过对测试图像进行零均值化，以消除光照对检测的影响；其次，利用维纳滤波对零均值化图像进行滤波除噪；在此基础上，采用Sobel进行锐化处理；最后，通过最大类间方差法进行图像分割，从而实现对带钢表面缺陷的检测。试验表明，本方法能够有效抑制图像背景干扰，有效地实现带钢缺陷的快速检测。