2015年, 第27卷, 第10期　刊出日期：2015-10-15

  

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综合论述
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  氯元素对高炉冶炼的影响分析及展望

  兰臣臣，张淑会，武兵强，吕庆，孙艳芹

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 1-5. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140419

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  在分析高炉内氯元素的主要来源和相关化学反应的基础上，综述了氯对高炉炉料、耐火材料、风口以及设备的影响。指出氯元素对高炉原燃料的作用机理，提出降低氯元素对高炉耐火材料侵蚀的措施，寻找有效降低净煤气中氯含量的方法，以及研究氯元素在高炉渣铁形成过程中的分配规律，指出找到适宜的高炉渣排氯的操作条件是今后研究的重点，可为降低氯元素对高炉冶炼过程的影响提供理论依据。
冶炼与加工
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  氯化钙对高炉综合炉料高温同化过程的影响

  刘小杰，张淑会，吕庆 ，武兵强

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 6-10. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140279

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  通过模拟高炉内炉料气固反应的试验装置进行了氯化钙对高炉综合炉料高温同化过程的影响试验。对试验后的矿石和焦炭进行分拣、拍照，分别测定铁矿石和焦炭的质量，并采用扫描电子显微镜测试技术分析试样中的微观结构。研究结果表明，在高温区(>1000℃)，随着温度的升高，铁矿石发生软化熔融。氯化钙对铁矿石失重率的影响不大，其失重率和变化规律与未经氯化钙处理的铁矿石相当。高温区，随着温度的升高，经氯化钙处理的焦炭的失重率提高。1000℃时，焦炭的失重率约为8.3%，1500℃时，焦炭的失重率约为24.4%。随着反应温度升高，焦炭气孔率降低，强度变差。
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  内配废塑料对含碳球团直接还原的影响

  陈伟鹏 ，谢智辉，张欢，赵增武，武文斐

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 11-18. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140285

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  节能减排是钢铁工业目前面临的重要挑战，而废塑料作为一种可再生清洁能源和还原剂替代焦粉、无烟煤等化石燃料在炼铁工业中已经获得大量关注。把废塑料、褐铁矿粉、无烟煤以及黏结剂混合制取含碳球团，在管式加热炉内做直接还原实验。废塑料在高温下裂解释放热量，为球团的预热和直接还原提供外加热源。同时,与无内配塑料含碳球团对比，内配废塑料的含碳球团孔隙率增大，这样有利于反应中还原气体的传质，从而促使含碳球团的还原率随之提高。对影响含碳球团直接还原的因素如C/O摩尔比、还原时间、内配废塑料种类及其质量分数进行实验研究。实验结果表明：在实验设定条件下,含碳球团直径10mm,还原温度1350℃，内配质量分数为4%的聚碳酸酯（PC)在还原时间6min时，球团孔隙率最高，达74%；此时还原率最高，达98.89%。含碳球团还原体系在反应过程中，内配一定比例的废塑料，可以缩短还原时间，降低还原温度，提高球团的还原效率。
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  电渣重熔对FeCrAl不锈钢中夹杂物的影响

  杨波锋，刘建华，韩志彪，刘洪波，何杨，姚春发

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 19-25. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140308

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  应用扫描电镜（SEM）及X射线能谱分析仪（EDS）对真空感应炉熔炼（VIM）和电渣重熔炉熔炼（ESR）的FeCrAl不锈钢中夹杂物的成分、形貌、数量、大小进行统计分析。结果表明，AlN是2个钢锭的主要夹杂物，电渣重熔过程中产生的高熔点稀土化合物可作为AlN析出的异质核心。电渣重熔使自耗电极中尺寸大于10μm的夹杂物基本消失，ESR锭中尺寸小于5μm的夹杂物达到86.7%。电渣重熔减小了AlN的平均尺寸，去除了大尺寸的AlN，使AlN的总面积明显减小。热力学计算结果表明，VIM锭中AlN可以直接在液相中析出；ESR锭中氮含量的降低造成AlN不能直接在液相中析出，随着凝固的进行，［Al］和［N］在残余液相中富集，当凝固分率大于0.615后，AlN才能在凝固前沿的残余液相中析出。
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  不同工艺参数下电渣重熔过程的数值模拟

  刘双，贺铸，蔡辉，王强，李宝宽

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 26-33. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140291

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  为研究工艺参数对电渣重熔过程的影响，建立了能够考虑电磁现象并耦合动量和热量传输的三维瞬态数学模型，运用商业软件Fluent进行了模拟研究，计算值与测量值吻合较好。模拟结果表明：在极间距相同的2种工况下，监测点的电流密度值基本相同，说明当渣池深度变化时，可以通过调节电极浸入深度，以符合设定的操作制度。电势降主要发生在渣池区域，渣金界面处的电压仅为0.1V；焦耳热最大值出现在电极端角与渣池接触区域，最小值出现在渣金界面；电磁力最大值出现在电极边角附近，随着纵向深度增加，轴向分量越来越小。极间距为20mm时，电极端角与渣池接触区域的速度和温度均出现最大值，金属熔池深度也最大，其大小分别为0.045m/s，2250K，41.5mm。
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  SiO2- CaO- MgO- Al2O3熔渣中铁氧化物的分解电压

  杨创煌，高运明 ，杨映斌，洪川，段超，阮栋

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 34-39. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140255

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  电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺，该工艺可以减少甚至消除CO2排放。? 舛ㄈ墼刑趸锏姆纸獾缪梗捎靡欢朔獗盏难趵胱哟嫉难趸烫宓缃庵使苣谧叭墼⒁陨战嵩诠烫宓缃庵使芊獗斩送獠啾砻娴亩嗫撞鹱魑艏菇ㄒ恢忠酢⒀艏嗷ジ衾氲男滦凸茏吹缃獬亍＝玫缃獬氐亩嗫撞鹧艏糜诤愣ㄑ醴盅沟钠障拢谌墼蟹直鸩迦胍克俊⑻糇魑跫孟咝陨璺卜ú舛?723K下SiO2- CaO- MgO- Al2O3熔渣中FeO的分解电压，研究了熔渣碱度、阴极材料以及阳极气氛氧分压等因素对FeO分解电压的影响。结果表明，增大熔渣碱度、阴极还原合金化以及降低电解产物气体O2的分压，均可降低FeO的分解电压，有利于FeO的电解。测定结果与采用FactSage 6.1热力学软件理论计算的结果一致。证实采用氧离子传导的固体电解质管构建新型管状电解池，测定固体电解质管内熔渣中氧化物的分解电压是可行的。
材料研究
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  AlN在Hi- B钢铁素体相中析出的形核机制

  王海军，付兵，项利，仇圣桃

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 40-45. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150124

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  通过理论计算的方法，系统分析了AlN在Hi- B钢铁素体中的析出形核机制。结果表明，第二相AlN粒子不同析出形核机制下的临界形核尺寸随着温度的降低而降低，形核机制不同，临界形核尺寸不相同，但均匀形核和晶界形核的临界形核尺寸较为接近，同一温度条件下，位错形核的临界形核尺寸最小。第二相AlN粒子以位错形核、均匀形核、晶界形核3种形核机制形核的最快析出温度分别为1273、1193、1293K。同时，温度在1293K以下时，取向硅钢中AlN在铁素体中以位错形核为主，温度高于1293K后，AlN的形核机制以晶界形核为主。
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  核电主管道用316LN不锈钢焊缝热老化脆化的趋势

  罗强，王理，刘思维，周军，何琨

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 46-49. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150108

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  开展了核电站主管道用316LN不锈钢焊缝在325、365和400℃下1.5万h的加速热老化试验，测量了不同热老化时间下焊缝的冲击性能和焊缝铁素体的纳米硬度。以纳米硬度作为热老化脆化参量，利用Arrhenius方程得出该焊缝热老化激活能约为93.1kJ/mol；并以焊缝室温冲击功为预测参数，通过拟合的方法获得了焊缝热老化脆化预测方程；利用热老化激活能和热老化脆化预测方程预测了主管道用316LN焊缝在服役温度下60年寿命期内的热老化脆化趋势。试验结果表明，随着热老化时间的增加，焊缝的冲击韧性显著下降，焊缝中铁素体纳米硬度快速增加。预测结果表明，在运行15年内主管道焊缝韧性迅速下降，在随后的运行过程中下降趋缓。
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  连续退火与连续热镀锌590 MPa级双相钢的疲劳性能

  刘华赛，邝霜，滕华湘 ，李明远

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 50-54. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150072

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  采用拉拉疲劳实验研究了连续退火与连续热镀锌590MPa级冷轧双相钢的疲劳性能，绘制了它们的S- N曲线，并采用扫描电镜对其疲劳断裂特征进行了分析。结果表明，连续退火与连续热镀锌冷轧双相钢在应力比R=0.1，加载频率为15Hz的条件下的疲劳极限分别为217和216MPa，通过对疲劳试样表面的观察发现，表面铁素体/马氏体界面开裂是疲劳失效的主要原因。
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  工艺参数对耐蚀钢12CuCrNiV组织与性能的影响

  张韵，章静，潘红波，于同仁，郭湛

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 55-62. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150022

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  采用热力模拟试验机、光学显微镜、显微硬度计研究了耐蚀钢12CuCrNiV在不同冷却速率下的连续冷却组织转变规律，并绘制其CCT曲线，同时研究了形变温度和冷却速度对耐蚀钢热变形后的组织和硬度的影响规律。结果表明：连续冷却转变情况下，耐腐蚀钢在冷速小于15℃/s时，有铁素体转变；冷速小于1℃/s时，有珠光体转变；冷速在0.5~20℃/s之间时，有贝氏体转变。控制冷速在5~15℃/s可得到铁素体和贝氏体复相组织。随变形温度的降低，试验钢形变过程中形变诱导铁素体相变现象显著，且伴随有M/A岛生成；随冷却速度的增高，形变诱导相变现象减弱，M/A岛数量减少。与连续冷却试验相比较，形变诱导析出现象明显，其硬度增量为40~50HV，形变可使试验钢的析出向更高冷速移动。
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  17-4PH钢连续加热奥氏体化的动力学

  刘勇 朱景川 周易 张钰梅

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 63-66. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150040

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  研究了17- 4PH钢连续加热条件下的相变行为。结果表明，17- 4PH钢在连续加热条件下，相变临界点Ac1、Ac3都随加热速率的加大而提高，转变温区也相应向高温扩展。奥氏体转变量与温度的关系呈S形，转变速率df/dt非定值且存在一个峰值。通过Kissinger法计算,确定17- 4PH不锈钢的奥氏体化相变激活能为473kJ/mol。
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  析出相对Monel K- 500合金冲击韧性的影响

  朱玉亮，郑文杰，宋志刚，丰涵

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 67-74. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150138

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  通过一系列实验研究了Monel K- 500合金的冲击韧性。结果表明，合金经550~650℃时效后其冲击断口呈沿晶形貌；在750~850℃时效时，其冲击韧性与强度呈正相关关系。根据对合金在不同热处理状态的析出相形态及分布的研究，揭示了形成这些现象的原因。合金在550~650℃时效时，在晶内析出的γ’相呈球状均匀分布，而在部分晶界附近的γ’相呈条棒状或排成帘状垂直于晶界分布，由此导致时效态合金在断裂时，裂纹沿晶界扩展。在750~850℃时效会导致合金形成大量沿晶界网状分布的二次MC相，从而降低合金的冲击韧性。
测试与控制
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  基于IMO标准的船用耐蚀钢检测技术研究与应用

  张波 ，李超 ，柴锋，李健，董彩常 ，李向阳

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(10): 75-80. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140461

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  对国际海事组织（IMO）规定的货油舱耐蚀钢腐蚀性能标准及检测技术条件进行了分析，详细介绍了自主研发的上甲板、内底板腐蚀评价装置的性能指标和试验情况。结果表明，在精确控制试样循环温度和水温基础上研制的检测装置,各项技术参数可以满足IMO的相关规定，为国产耐蚀钢及其配套型材、焊材的腐蚀评价提供了设备保证，标志着中国已经完全掌握了IMO标准化的船用耐蚀钢腐蚀检测技术。