2015年, 第27卷, 第11期　刊出日期：2015-11-15

  

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综合论述
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  热膨胀法在钢铁材料固态相变研究中的应用

  王春芳，路岩，赵晓丽

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 1-7. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150031

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  热膨胀法是通过测量金属材料热循环过程中线性应变与时间和温度的关系，来研究钢铁材料固态相变的一种实用的分析方法。简述了热膨胀实验基本原理、测量设备及实验分析方法，并结合实例对热膨胀法在钢铁材料连续加热相变(CHT)及动力学模型、连续冷却? 淝?CCT)及等温? 淝?TTT)等方面的应用进行了概述。
冶炼与加工
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  武钢球团矿还原反应动力学

  李鹏 毕学工 张慧轩 周进东

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 8-13. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140273

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  采用热失重法在900~1100℃的范围和CO的体积分数为100%的气氛条件下，对武钢球团矿进行恒温还原实验，通过阿伦尼乌斯（Arrhenius）图和未反应核模型公式分别计算了还原反应的表观活化能和反应速率常数、扩散系数，并判断反应速度的限制性环节，使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱分析(EDS)观察了球团矿在还原过程不同阶段的微观形貌和铁的氧化物的形式，分析了球团矿的反应机理。结果表明：在球团矿还原反应前期至中后期的大部分时间内，反应的限制性环节为界面化学反应，而后期限制性环节改变为固相扩散；球团矿还原是按照铁的氧化物从高级到低级的顺序进行的，采用未反应核模型进行动力学分析是正确的。
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  基于工程计算法的高炉理论焦比计算模型

  沈炜，吴胜利，寇明银，张哲铠

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 14-20. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140319

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  在传统工程计算法基础上考虑了煤粉燃烧、富氧和鼓风湿度等因素的影响，通过提出衡量高炉单位入炉碳量所引起热负荷变化量系数，建立了热损失的计算方法，再结合焦比和直接还原度的关系，建立了改善的高炉理论焦比计算模型。基于此改善模型，求解了国内某大型高炉的理论焦比和适宜直接还原度，并解析了鼓风温度、鼓风湿度、炉顶温度、矿石品位、焦炭灰分、焦炭硫含量、吨铁石灰石量、铁水硅含量、直接还原度及渣比等因素对焦比的影响规律。结果表明，高炉的理论焦比为277. 15kg/t，适宜直接还原度为0. 34，矿石品位、焦炭灰分、铁水硅含量和直接还原度等对焦比的影响较显著。此外，本模型较传统模型的计算值低，由此可见，以上因素对焦比的影响程度较此前减弱。
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  TiO2含量对烧结矿矿相结构的影响

  郄亚娜，吕庆，张旭升，刘小杰，孙艳芹

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 21-25. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140389

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  采用烧结试验，并利用矿相显微镜进行检测，研究了钛对烧结矿矿相结构的影响。研究结果表明：随着TiO2含量的增加，黏结相中钙钛矿含量显著提高，铁酸钙呈降低趋势，玻璃相含量增加，硅酸二钙基本稳定，烧结矿中孔隙明显减少。在矿相结构中，钙钛矿多呈不定形、它形晶充填于矿粉晶粒间，部分呈树枝状集中分布；铁酸钙多为针状、柱状或板状结构，分布不均匀；硅酸二钙多为柳叶状结构分布；气孔形态不规则，裂纹多贯穿于气孔间。烧结矿黏结相强度随TiO2含量升高而降低。烧结杯试验结果表明，烧结矿的转鼓指数随着烧结矿中TiO2含量的增加而降低，与钛对烧结矿矿相结构的影响规律吻合。
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  COREX熔化气化炉物料运动行为

  韩立浩，罗志国，邹宗树，张玉柱

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 26-32. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140330

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  基于离散元方法，建立了二维扁平熔化气化炉的离散元模型，应用此模型从颗粒尺度对物料运动流型、速度场以及空隙度分布进行了研究。结果表明：采用加入示踪颗粒的方法，对颗粒运动流型进行分析，示踪颗粒层逐渐由直线型变为两侧向下弯曲型；从物料速度场分布可以看出，炉内存在死料柱区、活塞流区以及管道流区等运动区域。回旋区对炉内竖直方向速度分布的影响限于距炉缸底部上方0. 18m处，回旋区半径的减小导致炉内颗粒活跃区域缩小，死料柱区高度增加；炉内物料运动存在一定的偏析现象，该现象也可从空隙度分布看出。炉内死料柱区空隙度为0. 37左右，回旋区处为0. 65左右，位于自由空间下方和死料柱区以及回旋区之间的活塞流区空隙度在0. 37～0. 65之间。
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  基于灰色关联分析的ELM高炉温度预测模型

  李爱莲，赵永明 ，崔桂梅

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 33-37. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140297

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  针对传统高炉温度模型的固有缺陷，提出了一种基于灰色关联分析的ELM(极限学习机—extreme learning machine)温度预报模型。由于炼铁工艺的多变量、非线性、强耦合等特点，所以传统建模方法已经不能满足要求的高精度预报高炉温度。首先通过灰色关联分析对输入变量进行相关性分析，提高模型的性能，然后结合分析后的变量采用ELM学习算法训练神经网络，最后运用现场数据对该网络进行训练和测试，并与传统的模型相比较。结果表明该模型能快速、准确地预报高炉温度，并且能满足指导现场工人操纵高炉的要求。
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  酸性氧化物对转炉钢渣的改性作用

  黄世烁，郭敏，张梅

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 38-42. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140329

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  分别研究了酸性氧化物SiO2、B2O3、P2O5对转炉钢渣中f- CaO的消解作用。实验结果表明，当SiO2、B2O3、P2O5掺加量与f- CaO摩尔质量比均为1∶3时，钢渣中f- CaO的质量分数由4. 27%降低到0. 5%以下。即SiO2、B2O3、P2O5可有效降低钢渣中f- CaO含量，提高其体积安定性。通过对改性钢渣的矿物相组成和微观形貌进行分析可知，改性剂不仅固定了钢渣中的f- CaO，还夺取了铁酸二钙中的CaO，生成了更多的C2S。通过对转炉钢渣进行改性，制备得到了低f- CaO、低铁酸二钙和高硅酸二钙的改性钢渣，由此更有利于其在水泥熟料中的应用。
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  基于数据挖掘的带钢冷轧机轧辊热凸度的研究

  刘涛 ，张伟

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 43-47. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20140477

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  在带钢冷轧中，轧辊的热凸度变化会影响厚差及板形质量。然而轧辊热凸度通常难以在线检测。通过建立横向厚差方程，进行热凸度溯源分析，可以找出隐藏在现场数据背后的辊系热凸度变化规律，并在此基础上进行辊系热凸度的在线预报和补偿。将此方法应用在300实验冷带轧机上，并与常规无补偿轧制进行了对比。实验结果表明，辊系热凸度预报可靠，在线补偿对横向厚差具有明显稳定效果。
材料研究
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  稀土元素Ce对TWIP钢低周疲劳行为的影响

  米振莉，吴海鹏，吴彦欣，江海涛

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 48-53. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150143

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  研究了添加不同含量稀土元素Ce的Fe- Mn- C系TWIP钢的低周疲劳行为。低周疲劳测试采用总应变幅±0. 8%范围内循环加载方式进行，随后利用扫描电镜及透射电镜等手段，观察了TWIP钢在低周单轴循环对称拉压载荷下的疲劳断裂后的显微组织。结果表明，添加稀土元素Ce的TWIP钢与原TWIP钢均表现出循环硬化、循环饱和、循环软化、最后失效的特性趋势；然而稀土元素Ce的添加，给TWIP钢引入了更多的夹杂物，降低了TWIP钢的疲劳吸能能力，对TWIP钢的疲劳变形起到了不利的作用。
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  应变比对TRIP钢残余奥氏体转变量的影响

  王德宝，张建，方政，张峰，杨峥，王媛婷

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 54-59. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150134

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  以冷轧TRIP钢为研究对象，通过试验建立成形极限图(FLD)，采用金相显微镜、扫描电镜对原始状态和变形后的显微组织进行观察，并利用X射线衍射测定了经历不同应变比试样破裂区域的残余奥氏体含量。试验结果表明：在平面应变状态下极限应变值(FLD0)为0. 397。随着应变比的增加，应变路径由单轴拉伸至平面应变,再到双向拉伸，残余奥氏体? 淞恐鸾ピ黾印Ｓ胨喔窒啾龋琓RIP钢较高的FLD0值是由于TRIP效应的存在，变形过程中，缩颈区域较宽。
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  变形Ni3Al基合金的热处理工艺

  段修涛，李尚平，骆合力，王建涛

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 60-65. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150112

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  研究了固溶处理温度对Ni3Al基合金板材组织和高温拉伸性能的影响。结果表明：随着固溶温度升高到1280℃，β相含量逐渐降低，γ′+γ 两相区的含量逐渐升高，继续升高到1310℃后，β相含量出现增长，γ′+γ 两相区的含量维持一定；由于随着温度的升高,β相沿晶界析出，直到1280℃时合金晶粒才开始长大，1280℃以下热处理时合金的晶粒尺寸存在取向性；1000℃拉伸时，裂纹在β相与γ′相包覆层交界处萌生；γ′+γ 两相区含量的增多有利于合金强度的提高，经1280℃×16min，空冷热处理后合金具有优异的综合力学性能。
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  固溶温度对Cr- Co- Mo- Ni轴承钢低温韧性的影响

  王博 ，杨卯生，赵昆渝，袁晓虹

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 66-72. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150151

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  通过对韧脆转变温度及冲击断口的韧脆断裂转变趋势的分析，研究了Cr-Co-Mo-Ni轴承钢经不同温度固溶热处理后的韧脆转变温度及其影响因素。结果表明：在1000、1030和1060℃固溶，其韧脆转变温度为100℃以上，在1090℃固溶，韧脆转变温度为70℃，且在-50℃钢的冲击功能保持在47J以上，1120℃固溶，韧脆转变温度为52℃，且-50℃的冲击功为46J以上。随固溶温度的增加，原始晶粒增大，韧脆转变温度却降低，这是晶界处大颗粒M6C碳化物导致。
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  Q345E- Z35特厚板的研发

  张强，许少普，李忠波，唐郑磊，高照海，杨阳

  中国钢铁期刊网. 2015, 27(11): 73-76. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150135

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  采用横截面为350mm×2320mm的钢坯轧制横截面为100mm×2360mm的Q345E- Z35。在粗轧阶段以高于动态再结晶临界变形量和形状系数l/h≥0. 53的条件下，经过不同的终轧温度和返红温度试验，最终确定精轧阶段终轧温度控制在780℃左右，返红温度控制在610℃左右，生产出的钢板具有优异的力学性能和层状撕裂抗性。