2015年, 第27卷, 第9期　刊出日期：2015-09-15

  

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综合论述
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  700 ℃汽轮机转子用耐热合金的强化机理

  田仲良，包汉生，何西扣，李权，刘正东

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 1-6. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140226

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  700 ℃先进超超临界汽轮机转子在高温、高压条件下服役，转子用耐热合金的高温性能对转子选材有重要影响。综述了耐热合金的强化机理，重点阐述了γ′、γ″、碳化物及Ti、Al含量对700 ℃汽轮机转子用耐热合金强韧性的影响,并分析了几种典型700 ℃超超临界高、中压转子用耐热合金的强化机理。
冶炼与加工
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  化学成分对铁酸盐烧结液相流动性的影响

  吴胜利，贝纪承，朱娟，苏博 黄威

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 7-13. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140317

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  铁酸盐液相是高碱度烧结矿固结的基础，适宜的流动性有利于烧结液相有效黏结和保证料层透气性。为了明晰化学成分对其液相流动性的影响，采用微型烧结法研究了Fe2O3与CaO的摩尔比为10、15和20时铁酸盐的液相流动特征，以及SiO2对这3类铁酸盐液相流动性的影响规律，在此基础上，探讨了促使高流动性铁酸盐生成条件下烧结原料中黏附粉化学成分的选取原则。结果表明，铁酸盐液相流动性随其中CaO量的增加而升高；随着SiO2含量的增加，摩尔比为10的铁酸盐液相流动性呈现先增加后降低的趋势，且在高硅低碱度下仍具有较高的流动性；摩尔比为15的铁酸盐液相流动性变化规律与高钙铁酸盐相似，但SiO2的质量分数大于55%、二元碱度低于326时，液相流动性则降低；摩尔比为20的铁酸盐液相流动性随SiO2含量的增加呈单调降低趋势。
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  高褐铁矿配比条件下混合矿的基础特性

  郄亚娜 刘东辉 吕庆 刘小杰 孙艳芹

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 14-20. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140227

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  研究了高褐铁矿配比条件下混合矿基础特性与化学成分之间的关系以及混合矿的最佳基础特性指标。利用微型烧结试验检测了2种模式的混合矿的基础性能，结果表明：在配矿结构相同的情况下，混合矿的同化温度随着Al2O3质量分数wAl2O3的升高而降低，液相流动性指数随着wSiO2的升高而升高，粘结相强度随着wSiO2的升高而降低。配矿结构不同时，混合矿的基础特性与化学成分无明显关系。另外，通过灰色关联度法、矿相结构分析以及烧结杯试验确定高褐铁矿配比条件下混合矿最佳烧结基础特性指标的区间分别为：同化温度1 302～1 322 ℃，液相流动性指数365～385，粘结相强度970～990 N。
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  气基直接还原竖炉还原段参数设计方法

  白明华，符远翔

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 21-26. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140234

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  分析了气基直接还原竖炉还原段参数的影响因素，找到了各参数的研究方法；在模拟的气基直接还原竖炉还原氛围下进行了铁矿石的直接还原实验，研究了铁矿石的还原性和还原膨胀性；采用颗粒离散元仿真分析软件EDEM对颗粒炉料的传输过程进行仿真分析，研究了炉料的下降运动规律；结合实验数据和仿真结果，确定了竖炉还原段参数的表达式。研究结果表明：铁矿石在模拟条件下的必要还原时间约为3 h，且还原膨胀率先增大后减小；竖炉中心炉料的下降速度大于边缘炉料的下降速度，且速度超前比受排料速度的影响较小；从上到下还原段内型曲线由3条拟合线段组成，对应的炉身角分别为：87162°、88949°以及90652°。
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  焦炉煤气自重整成分变化规律热力学计算

  师学峰 高建军 张颖异 徐洪军 齐渊洪

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 27-32. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140240

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  基于焦炉煤气的CH4- H2- H2O- CO- CO2- O2体系，通过热力学平衡模拟计算，对焦炉煤气自重整过程中成分变化规律的影响因素进行了研究与分析。研究结果表明：高温、高CH4含量及低体系压力有利于焦炉煤气自重整。在原始炉气成分中CH4的体积分数为264%，氧气加入量为13%，重整温度为900 ℃和系统压力为02 MPa的情况下对焦炉煤气进行自重整，则还原气平衡态组分中H2的体积分数可由574%提高到约726%；CO的体积分数可由86%提高到约240%。
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  降低MgO含量对高炉渣黏度和熔化性温度的影响

  茅沈栋，杜屏

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 33-38. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140245

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  以高炉生产中实际渣样为基础，检测不同炉渣成分对炉渣黏度和熔化性温度的影响，对降低炉渣中MgO含量的可行性进行研究。实验结果表明，当wAl2O3为15%，在炉况稳定，炉缸温度充沛的情况下，二元碱度较高（12左右），可将wMgO下降到4%~6%；二元碱度较低（11左右），可将wMgO下降到5%~6%，保证炉渣适宜的流动性，不影响高炉正常运行。同时结合CaO- SiO2- MgO- Al2O3相图和等黏度图分析，当炉渣中wMgO为5%，从1 500 ℃降为1 400 ℃时所对应的黏度值上升最快，这与实验数据相一致。
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  预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

  程本军，李鹏飞，谭慎迁，赵启成

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 39-43. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140210

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  为了确定合适的钢包烘烤预热温度，以某钢厂90 t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟，利用有限元分析软件ANSYS，采用间接耦合法进行计算，得出了不同烘烤预热温度工况下，钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布。结果表明：提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度，减小钢包内衬的温度梯度，减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏，从而延长钢包使用寿命。综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素，钢包预热温度取1 173～1 273 K最佳；钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373 K。
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  耐热合金热压缩修正后本构方程及热加工图

  陈正宗，刘正东，包汉生

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 44-48. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140391

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  通过热模拟压缩实验研究了耐热合金CN617在变形温度为950～1 150 ℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下的热变形行为，修正了实验中由于摩擦和变形热效应引起的流变应力误差，并采用修正后的流变应力值，通过回归分析建立了CN617合金的热变形本构方程并绘制了热加工图。计算得出锻态耐热合金CN617热变形的热激活能平均为550 kJ/mol。利用热加工图确定了CN617合金热变形时流变失稳区，分析得到了CN617合金流变失稳的原因是极少动态再结晶发生以及局部绝热变形带的形成。
材料研究
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  含铈IF钢中含钛夹杂物的析出行为

  栗宏伟，杨吉春，张剑，周莉

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 49-52. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150062

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  通过热力学计算研究了IF钢中含钛夹杂物的形成过程以及铈对钢液中Al2O3夹杂物的变质机理，并采用扫描电镜、能谱仪观察和分析了IF钢和含铈IF钢中的含钛夹杂物。热力学计算和扫描电镜观察结果表明：TiN不能在熔炼温度下形成；在IF钢液凝固的过程中TiN以异质形核的形式生成并长大，生成TiN- Al2O3夹杂物；在含铈IF钢中TiN- Al2O3夹杂物被稀土铈变质为TiN- CeAlO3夹杂物，稀土铈减小了含铈IF钢中含钛复合夹杂物的尺寸。
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  基于EBSD的金属变形激活滑移系的确定方法

  周全 ，邹龙江，林 莉 ，罗忠兵 ，齐赫杨

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 53-56. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150064

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  针对多晶金属力学变形过程中的激活滑移系，提出了一种基于电子背散射衍射（Electron Back- Scatter Diffraction，EBSD）技术的滑移系确定方法。借助材料表面晶体取向和滑移带形貌分析，计算并测量滑移带与加载应力轴之间的夹角，通过两者比较确定滑移面；计算该滑移面对应的可能滑移系的Schmid因子，根据Schmid定律确定滑移方向，从而判断实际被激活滑移系。以奥氏体不锈钢为例，试验证实了该方法的可行性。与其他方法相比，该方法可获得表面损伤形貌及其晶体取向分布，更适用于多晶材料力学变形后的滑移系分析。
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  硫系易切削钢C1118的工艺实践及其组织性能

  聂辉文，周家林，赖春明，陈华强，朱兆顺

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 57-62. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150190

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  通过合理的化学成分以及冶炼、连铸和轧制工艺的设计与控制，开发了一种硫系易切削钢C1118，并进行了工艺实践，成功生产了28 mm的圆钢。通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和Leica图像仪对其组织、夹杂物进行了观察分析，结果表明：该工艺下生产的易切削圆钢疏松等级良好，基体组织为铁素体和少量的珠光体，MnS以长条状或纺锤状存在，可以细化铁素体组织并改善钢的切削性能。开发的易切削钢C1118的力学性能满足供货要求，切削性能优异，磨损速度明显低于45号钢，相对于45号钢的加工性Kr为162。
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  冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

  郑诗琪 白璇 李绍宏 梁剑雄 赵昆渝

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 63-67. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150171

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  为研究冷处理对超级马氏体不锈钢的组织性能及逆变奥氏体的影响，通过淬火+回火（A钢）、淬火+冷处理+回火（B钢）以及淬火+深冷处理+回火（C钢）3种工艺进行对比研究。结果表明：实验钢中基体组织为回火马氏体，随回火温度的升高，马氏体板条变细。在相同回火温度下，A钢马氏体板条尺寸较大，B钢次之，C钢尺寸较小、且更平直。实验钢中逆变奥氏体含量随回火温度的升高先增加随后降低，在650 ℃时达到最大，整个过程中C钢逆变奥氏体含量高于B钢和A钢。实验钢的硬度随回火温度的升高而降低，在650 ℃时达到最小，随后增大。相同回火温度下，C钢硬度高于B钢，B钢高于A钢。A钢中逆变奥氏体多为块状，尺寸较大，分布较少；B钢次之；C钢中逆变奥氏体多为条状，尺寸较小，且分布均匀。
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  冷轧搪瓷钢的夹杂物与抗鳞爆性能

  宋乙峰 杨宏武 杜蓉 涂元强 田旭武

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(9): 68-71. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150063

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  对比研究了冷轧搪瓷钢DC05EK和TC03的金相组织、夹杂物和氢渗透时间，结果表明：2种搪瓷钢的组织均为铁素体，与DC05EK钢相比，TC03钢晶粒细小，夹杂物种类多且颗粒尺寸分布范围宽。定量统计结果显示，TC03钢的夹杂物体积分数更大，氢渗透试验结果表明，TC03钢板抗鳞爆敏感性（TH）平均值比DC05EK高出约40%。钢中氢陷阱主要为晶界和夹杂物，其数量和作用大小的不同是导致2种钢板抗鳞爆性能差异的主要原因。