2014年, 第26卷, 第4期　刊出日期：2014-04-15

  

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综合论述
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  钢中低熔点元素的危害及含锡钢的发展研究

  韩纪鹏 李阳 姜周华 汪秀秀 屈振昊 李广玉

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 1-6.

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  在钢铁工业中,锡一直被作为钢中的有害杂质元素，它影响钢材质量，尤其是连铸坯质量，使钢铁材料产生热脆性、回火脆性，产生裂纹和断裂，影响钢的焊接性能，是钢铁“五害”之一。然而锡在易切削钢、电工钢、铸铁及不锈钢中都具有很重要的作用，近年来开发出的含锡低铬铁素体不锈钢，可大幅度提高不锈钢的耐腐蚀性能和加工性能。综述了锡的研究现状，包括产生热脆现象的机制，偏析模型的研究以及含锡不锈钢的发展前景。
冶炼与加工
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  低硅含镁球团矿抗压强度及冶金性能

  青格勒 ，王朝东，侯恩俭，刘洪松，马丽，吴铿

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 7-12.

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  提高入炉原料品位降低硅含量，改善冶金性能是高炉精料的主要方向。研究了低硅球团矿的还原膨胀率及MgO对低硅球团矿抗压强度和冶金性能的影响。研究结果显示，低硅球团矿虽然具有品位高，脉石含量低等优点，但随着SiO2含量的降低球团矿还原膨胀率恶化，影响高炉冶炼。低硅球团配加含镁添加剂可以有效控制还原膨胀率，同时改善球团矿的还原度和熔滴性能。球团矿SiO2的质量分数低于2%时，还原膨胀率在60%以上；当MgO的质量分数提高到215%以上时，还原膨胀率能降到20%以下，但随着MgO含量的增加低硅球团矿抗压强度下降，需要提高焙烧温度，才能形成稳定的铁酸镁，改善抗压强度。MgO的质量分数为215%时，焙烧温度要提高到1270℃，MgO的质量分数超过28%以上时，焙烧温度需要提高到1300℃。
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  CaO-FeO-SiO2-Cr2O3-MoO3不锈钢渣系活度计算及其应用

  马登，郭培民，庞建明，赵沛

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 13-17.

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  建立了计算CaO-FeO-SiO2-Cr2O3-MoO3五元不锈钢渣系组元活度的热力学计算模型，并以此为基础，结合相应的热力学数据，分析了氧化钼的活度变化以及氧化钼的还原反应，由分析可知，氧化钼容易被钢液中的元素还原，并且钼元素在熔渣钢液之间的分配比均在1×10-3以下，说明完全可以用氧化钼取代钼铁生产含钼不锈钢种，但在此过程中铬元素可能会有一定程度的氧化，因此在冶炼过程中需将一氧化碳分压(PCO/P0)控制在003以下，以减少铬的氧化。 
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  微型流化床中气氛对还原度的影响

  林银河，郭占成，唐惠庆

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 18-23.

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  为了过程优化和提高反应的还原度，设计了两步法试验。试验采用的是微型流化床反应器，能够确保反应器空间中的每一个颗粒都处于相同的温度和气体浓度。试验结果表明，预还原阶段形成的颗粒表观形貌对还原度有着重要的影响，终还原阶段中的CO在混合气体中所占的比例直接影响着还原速率的大小。合理的控制还原反应速率，延长反应时间，有利于还原度的提高。当CO在混合气体中所占的比例为83%时，巴西矿粉的还原度达到了88%。
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  高速钢轧辊在带钢热连轧机上服役机架的最优匹配

  陈华，许焕宾 ，王雅明，李洪波

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 24-28.

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  针对带钢热连轧机生产中存在的轧辊磨损过大、易剥落、板形控制能力差等问题，结合高速钢轧辊的优缺点及实际上机服役情况,通过数值模拟分析了高速钢轧辊处于F1~F4不同机架服役时，热连轧机的板形调控能力。计算结果表明：当F4机架使用高速钢轧辊时，轧机的板形控制能力相对较强；而当F3机架为高速钢轧辊时，轧机的板形控制效果相对较好，上机试验验证了数值模拟结果的正确性，从而为高速钢轧辊在热连轧机上的应用提供理论依据。
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  低硅烧结矿表面的多重分形谱计算和分析

  崔志敏，李秀景，陈颖，张庆军，张玉柱

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 29-32.

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  通过烧结杯试验制备了不同碱度的低硅烧结矿样品。利用SEM(扫描电子显微镜)对样品的表面形貌进行了表征。利用多重分形软件计算不同碱度烧结矿的多重分形谱。随着碱度提高，多重分形谱的宽度增加，烧结矿的表面形貌变得更加复杂，与SEM图像一致；多重分形谱最大和最小概率子集维数的差别减小，并且由正值变为负值，烧结矿孔隙由以宏观孔隙为主变为以微观孔隙为主，孔隙率提高。多重分形谱的计算结果定量地表征了烧结矿孔隙的分布形态，与扫描电镜图像结果一致。
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  高炉铁水温度的多元时间序列建模和预测

  崔桂梅，李静，张勇，卢俊慧，马祥

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 33-37.

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  针对高炉炉温铁水硅含量为预测对象的不确定性和高炉炉温单变量时间序列模型所含炉温输入信息量少、难以揭示各个变量之间的相互关系及变化规律的特点，以高炉铁水温度为研究对象，建立BP神经网络多元时间序列模型和T-S模糊神经网络多元时间序列模型。应用高炉实际数据做模型检验，结果表明，T-S模糊神经网络多元时间序列模型取得更好的命中率和预测精度。
材料研究
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  贝氏体非调质紧固件用钢静态再结晶行为分析

  曹杰，阎军，章静，沈晓辉，王会廷，于同仁

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 38-41.

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  为分析贝氏体非调质紧固件用钢的静态再结晶行为，在Gleeble 3500热模拟试验机上进行了双道次压缩试验，并计算了静态再结晶软化率。研究表明，所研究钢种的奥氏体在1050℃以上易于发生静态再结晶，在850℃以下静态再结晶发生困难；所确定的再结晶模型1可用于预测所研究钢种的静态再结晶的发生情况；利用道次间的静态再结晶细化奥氏体，适宜的轧制温度应控制在950~1050℃，热机轧制温度应控制在850℃左右。
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  连杆用36MnVS4钢的胀断性能

  师周龙 ，邵成伟 ，惠卫军，张英建，徐乐，项金钟

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 42-45.

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  对国内新开发的的胀断连杆用非调质钢36MnVS4性能进行了研究，结果表明,材料的显微组织为极细的铁素体+珠光体混合组织，钒等微合金化元素的加入使得晶粒更加细化；胀断结果显示，材料断口为典型的脆性解理断裂，胀断变形量很小，达到或超过传统C70S6胀断效果；碳含量的降低引起组织变化，改善了切削加工性能；材料的强度增加，屈强比也显著提高，对连杆的轻量化设计和可靠性有显著的意义，可以用于胀断连杆。
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  09MnNiDR钢焊接临界粗晶区冲击脆断行为及焊后热处理工艺

  王西霞，曲锦波，杨汉

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 46-52.

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  用Gleeble-3800热模拟试验机模拟了09MnNiDR低温压力容器钢焊接临界粗晶区(intercritically reheated coarse-grained heat-affected zone)，并对其进行了焊后热处理(post-welding heat treatment)工艺研究。采用力学性能检测及结构表征方法研究了热处理前后焊接临界粗晶区的力学性能及影响机制。试验分析表明，尺寸较大的M-A岛(martensite-austenite island)是材料受力时裂纹的启裂源，是引起试验钢焊接临界粗晶区冲击韧性较差的主要原因。经过焊后热处理，临界粗晶区的冲击韧性明显改善，并且热处理温度工艺窗口(560~640℃)较宽。热处理后M-A岛的分解、碳化物的球化及大角度晶界对裂纹扩展的阻碍作用是韧性提高的主要原因。
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  基于淬火回火的热镀锌退火工艺对双相钢组织性能的影响

  梁轩 崔阳 徐海卫

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 53-58.

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  提出了基于淬火回火的双相钢热镀锌退火工艺，并进行试验研究了该工艺对双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着热镀锌或/及合金化时间的延长，材料的强度下降、塑性升高，相对于热镀锌退火，热镀锌合金化退火的温度更高、时间更长，因此双相钢的强度下降更明显；微合金元素铌延迟回火时马氏体中固溶碳的析出并延迟马氏体的回复再结晶过程，可以提高双相钢的回火稳定性，从而改善热镀锌双相钢的力学性能。
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  硫系易切削钢中硫化物的高温行为

  贺莹莹，周铖，李鸿友，麻晗

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 59-63.

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  易切削钢中硫化物的尺寸和化学组成对切削性能和热脆性有很大影响。详细研究了高温下硫化物尺寸和化学组成的演变行为，结果表明，1100~1250℃加热后硫化物发生了粗化长大，平均尺寸从初始的55μm增大至8~10μm，在1300℃时保温2h后硫化物发生了固溶，尺寸减小为26μm；高温处理后硫化物中固溶铁的质量分数从159%降低至5%，加热后的硫化物熔点从初始的825℃提高至890℃。合适的高温处理能够增大硫化物的尺寸，同时改善硫化物的化学组成，提高熔点。
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  氮合金化对20Cr13Mo退火组织和性能的影响

  霍发斌 ，江来珠，金学军，秦斌，舒俊

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 64-68.

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  为了研究氮合金化对20Cr13Mo退火组织和性能的影响以及此时氮元素的存在形式，对20Cr13Mo添加了适量的氮，然后分别通过扫描电镜、多通道恒电位仪和透射电镜等分析方法进行试验分析。结果表明，在20Cr13Mo中加入适量氮元素后，其退火态组织明显细化，抗拉强度和屈服强度分别提高了8812和878MPa，但是由于退火后氮元素主要是以Cr2N的形式存在于晶界处，Cr2N的析出造成基体铬含量下降，从而导致点蚀电位下降45mV。
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  贝氏体铁素体高分辨像

  李凤照 敖青 伦宁 孟凡妍 秦超 孟祥敏

  中国钢铁期刊网. 2014, 26(4): 69-72.

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  用TEM和HRTEM观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素体组织的精细结构和高分辨像。确定了多元微合金空冷贝氏体钢中贝氏体铁素体组织为细小弥散分布，且形状多样。其超亚单元尺度仅几个纳米。贝氏体铁素体条束由多个亚片条组成。HRTEM像显示最小亚片条宽度仅几个纳米，多个亚片条宽度平均值约为70nm。观察结果显示，贝氏体铁素体亚片条间呈现小角度晶界排列，两亚片条间的界面并不光滑，存在台阶，其高度仅几个纳米，亚片条间界面有断续排列的原子无序区，宽度1~2nm，长度2~3nm。贝氏体铁素体α与残余奥氏体γ′ HRTEM像显示，两者存在K-S取向关系。FFT图像变换显示出的原子图像更为清晰。α区有刃型位错存在，α/γ′界面有几个至十几个无序区原子层，尺寸为2~3nm，在γ′区也发现有原子排列不规则区。