2015年, 第27卷, 第4期　刊出日期：2015-04-15

  

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综合论述
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  特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

  丰涵，周晓玉，刘虎，宋志刚

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 1-5. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140028

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  概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势，重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组织特点进行了分析，并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料，其将在海洋工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。
冶炼与加工
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  超细铁精矿粉特性对烧结的影响

  贺淑珍，冯焕林，甘敏，甘晓靳

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 6-12. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140058

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  对2种超细铁精矿粉的烧结性能(包括理化、制粒、成矿性能等)进行了详细的研究，结果表明：超细赤铁矿粉由于其固有属性，使毛细水含量高，成球速度快，易成大球，水分对制粒的影响较大；制粒球强度差，干燥脱粉率高，液相生成区间宽，会对烧结料层的透气性产生影响；粒度细使制粒球较致密且易成大球的特性，影响到烧结过程中与CaO的矿化反应，使烧结生成铁酸钙的量减少，以至影响到烧结矿的强度和成品率的提高。
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  甘油溶液的泡沫化行为

  张旭，陈利，单成，马世伟，吕学伟，邱贵宝

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 13-18. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130460

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  采用常温甘油溶液体系模拟高钛型高炉渣，通过系统的实验研究了黏度、表面张力和固体颗粒掺杂对泡沫化行为的影响。实验结果表明：随黏度的增加，溶液泡沫化指数先增加后减小，也即涨泡性能先增强后减弱，黏度为93. 6mPa·s时达到最大。相同的气体表观速率下，泡沫高度随表面张力的减小而增加；表面张力相同时，泡沫高度随表观速率的增加而增加。表观速率一定时，泡沫高度随固体颗粒PPS含量的增加而增增加，随固体颗粒PPS粒径的减小而增大。同一表观速率下，随着滤板孔径的增大，泡沫高度显著降低。
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  转炉顶吹过程渣-金-气三相作用特性

  李明明 ，李强 ，邹宗树

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 19-24. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130493

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  基于VOF界面追踪技术，建立了氧气转炉顶吹过程渣-金-气多相传输行为的数学模型，研究了渣-金-气三相界面行为，给出了渣/金界面特征的演化过程和熔池内流场变化特征，对冲击坑形态进行了具体的描述，并对穿透深度和冲击坑直径进行了定量化的表征。结果表明：由于冲击坑表面波的传播，冲击坑以及渣/金/气界面具有明显的瞬态特征且熔池是振荡的；钢液熔池内涡旋中心位置随着吹炼时间以及渣的运动而变化；低枪位加强了钢液表面的波动，增加了钢液表面的粗糙度，增大了射流与熔池的接触面积，从而有利于射流向熔池的动量传递，促进熔池的搅拌。
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  CaO-BaO-MgO-SiO2-CaF2渣系对硅锰合金脱硫的影响

  魏晓伟，樊金环，谢泽伟，朱子宗

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 25-28. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130499

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  采用高温硅钼炉和常规化学分析法对高硫含量的硅锰合金进行了系列脱硫研究，分析了CaO-BaO-MgO-SiO2-CaF2渣系中MgO、CaO、BaO含量的变化对脱硫效果的影响。结果表明：当MgO的质量分数大于8%时，脱硫率会随着MgO含量的增加而升高。用(MgO+CaF2)代替CaO不利于脱硫；用(MgO+CaF2)代替质量分数为0~4%的BaO有利于渣系脱硫，但代替量过多时不利于脱硫。得到了最佳硅锰合金脱硫的渣系，wCaO/wBaO为1. 25时脱硫率最高。
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  CSP生产低碳铝镇静钢的钙处理

  罗磊，田志红，赵长亮，袁天祥

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 29-34. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140054

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  通过对国内某钢厂CSP工艺生产的低碳铝镇静钢钙处理前后钢中夹杂物类型的变化研究，从热力学上分析了钢中Al2O3夹杂物的变性机理及夹杂物中wCaS较高的原因。同时，重点描述了钢中夹杂物不同类型的发展过程和夹杂物中CaS的存在形式。研究结果表明，钙处理后钢中镁铝尖晶石和钢中Ca、S元素会结合并相互扩散；且在现有工艺条件下，钢中wS过高使钢液钙处理后钢中原有的高熔点镁铝尖晶石夹杂物没有? 湮腿鄣慵性游铮币彩歉种猩闪舜罅緾aS的主要原因；在现有工艺水平下，钢中wT［Ca］应控制在0. 0014%~0. 0028%较为合适。
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  60kg/m重轨轧制全道次的有限元模拟和试验研究

  周家林，赖春明 ，谢志强，史密，雷波荣，王俊

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 35-41. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140131

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  对60kg/m U71Mn重轨轧制全道次进行了三维热力耦合有限元模拟。轧辊建模时分别通过翻转和平移轧辊来实现轧件翻钢和侧向推钢过程；轧件的建模采用抽取中间截面网格拉伸的建模方法，既消除网格畸变的影响又使得前后数据得到继承。模拟结果表明：重轨轧制过程中存在严重的不均匀变形，铸坯横断面金属质点在轧制过程中沿轧制方向不同步；轨底部位金属沿轧制方向和轨底高度方向流动；轨腰部位金属沿轧制方向和宽度方向流动，其中心向轨底部位偏移；轨头金属沿轧制方向被延伸。人工打孔制造缺陷坯轧制试验的特征点位置变化与模拟结果吻合良好，验证了轧件在各道次的金属流变规律。所建立的金属在轧制过程中的位置对应关系可以为生产过程中轧制缺陷的溯源分析提供便利。
材料研究
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  不锈钢热塑性降低的非平衡偏聚机理

  刘珍君，于鸿垚，王凯，徐庭栋

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 42-46. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140384

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  Mintz于1997年报道了一个有趣的试验现象：随着拉伸应变速率的增加，奥氏体钢韧性降低，铁素体钢韧性反而提高。其机制未得到解释。通过计算试验钢中P原子的非平衡晶界偏聚临界时间，结果发现奥氏体钢拉伸前热过程的等效时间短于其临界时间,而铁素体钢的等效时间长于其临界时间。 由于奥氏体钢和铁素体钢分别在850和800℃等效时间最接近临界时间，韧性最低，即试验钢的热塑性降低都是由于非平衡晶界偏聚的临界时间造成的。应变速率降低，弹性应力作用时间增加。晶界偏聚量改变，热塑性降低的程度也随之改变。即热塑性降低的程度随应变速率的改变是由应力引起的非平衡晶界偏聚决定。
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  Al-TRIP钢焊缝熔合区的组织和硬度特征

  夏明生，张洪波，彭云，田志凌

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 47-50. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140322

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  对铝合金化TRIP钢开展焊接试验，研究了冷却速度对焊缝熔合区的组织和显微硬度的影响，结果表明，熔合区均含有骨骼状的铁素体(δ)，熔合区冷却速度的变化没有改变铁素体为初生相的凝固特征，但会影响熔合区组织的相对含量以及尺寸，硬度则随着冷却速度的增大而增大，且与马氏体的理论硬度值的差值逐步减小。
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  9%~11%Cr锅炉用耐热钢在蒸汽中的氧化行为

  吴增强，常征，白银

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 51-55. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140405

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  电站锅炉用钢长期处于高温高压的工作环境下，材料在超临界水中的抗蒸汽腐蚀性能是衡量其服役性能的一个重要指标。以Cr的质量分数为11%的钢为研究对象，在蒸汽氧化试验平台上完成了对试验钢的蒸汽腐蚀试验，通过数值模拟获得了氧化动力学曲线。结果表明，试验钢的氧化增重符合抛物线规律。通过SEM、XRD等方法分析了氧化层的形貌、化学成分，结果表明，氧化层为双层结构。对比分析了Cr的质量分数为9%和11%的钢后发现，增加Cr含量明显提高了抗蒸汽氧化性能。
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  热变形对轴承钢G80T晶粒细化行为的影响

  韩娇，李莉，杨金文，周旺松，俞峰，曹文全

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 56-62. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140400

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  利用Gleeble-3800热模拟变形试验机，对高温轴承钢G80T的动态再结晶行为及相关力学性能进行了研究。通过对该钢在1050℃下以10s-1的变形速率进行0%~70%的不同形变量的单道次压缩，研究了不同形变量下热变形钢的微观组织结构及硬度。结果表明：当形变量在20%时，无动态再结晶发生；当形变量达到40%时，热变形组织出现了部分的再结晶晶粒；随着形变量的进一步加大，再结晶晶粒数目增多，形变量达到60%后，形变组织形成了平均晶粒尺寸为2. 8μm的完全再结晶组织。同时由于形变和晶粒尺寸大幅度细化，钢中的碳化物也随着形变量的增加而逐步减少。通过对压缩应力-应变曲线软化行为的分析，认为该钢的再结晶属于动态再结晶；在1050℃进行60%的形变可以实现该钢的完全动态再结晶，将平均晶粒尺寸从原始的22μm细化到2. 8μm，同时将钢的硬度从820HV提高到895HV。研究结果表明，动态再结晶是细化高温轴承钢G80T晶粒尺寸和提高性能的一种有效措施。
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  热成形配分工艺对超高强钢组织和力学性能的影响

  余香芸 石增敏 池波 蒲健 李箭

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 63-68. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140421

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  用热冲压模具研究了超高强度钢30CrMnSi2Nb热冲压配分工艺，测试了两步法淬火和配分处理工艺对超高强度钢的组织演变和强塑性能的影响规律。利用光学电镜(OM)、扫描电镜(SEM)进行了微观组织观察，用X射线衍射仪(XRD)研究了残余奥氏体含量的变化规律。结果表明：热成形配分工艺可明显提高钢的塑性和强塑积；配分过程中，碳配分和均匀化在几十秒内可完成；残余奥氏体含量是决定淬火马氏体钢塑性的主要控制因素。证实了热冲压淬火和配分工艺是一种可获得超高强度兼具高塑性汽车钢板的新型热成形处理工艺。
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  V和Ti在高碳钢中的应用

  麻晗，王雷

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 69-74. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140423

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  研究了V、Ti在预应力钢绞线及钢丝用高碳钢线材中的应用。高碳钢盘条中加入微量的V、Ti，在降低了珠光体相变温度的同时使珠光体相变与贝氏体相变温度区间发生分离；V的加入可以在细化珠光体片层间距的同时，抑制晶界连续渗碳体的形成。V、Ti在高碳钢中主要以复合碳氮化物的形式在晶界铁素体及珠光体片层间弥散析出，同时有部分V以合金碳化物的形式存在于渗碳体片层中。高温区析出的Ti(C,N)对奥氏体晶粒的长大具有显著的抑制作用，V主要在低温区以碳氮化物的形式起到析出强化的作用，另有部分V原子与Cr类似，与渗碳体结合形成合金碳化物，起到了强化渗碳体的作用。
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  多相流动状态下Cl-对X70钢CO2腐蚀的影响

  崔铭伟，封子艳，韩建红，曹学文

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(4): 75-78. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140355

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  用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件下X70钢CO2腐蚀环境，通过电子显微镜、腐蚀挂片以及电化学在线监测等，对挂片表面形貌、腐蚀速率以及挂片在线腐蚀情况进行分析，采用实验与数值仿真研究了多相流动状态下Cl-对X70钢CO2腐蚀速率的影响，结果表明：在较低的Cl-浓度下，Cl-浓度对碳钢均匀腐蚀速率的影响存在一个临界浓度，超过临界浓度，碳钢均匀腐蚀速率大幅升高，继续增加Cl-浓度，对均匀腐蚀速率影响不大；在较高的Cl-浓度下，Cl-浓度对碳钢点蚀的影响也存在一个临界值，低于临界值，碳钢点蚀处在点蚀孔形成与钝化的动态平衡过程，高于临界值，这种平衡被打破。