2016年, 第28卷, 第3期 刊出日期:2016-03-15
  

  • 全选
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    综合论述
  • 李昭昆,雷建中,徐海峰 ,俞峰,董瀚,曹文全
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 1-12. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150345
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    目前国产关键轴承与日本、欧美等先进国家相比,在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大差距,成为制约中国装备制造业发展的瓶颈。首先介绍了国内外在航空航天、高速动车和其他工业用高端轴承质量上的差距和中国高端装备制造对高端轴承的需求。然后介绍了国外超纯化、多样化、定量化和低成本化的轴承材料的发展现状,以及大幅度提升轴承材料寿命的新型热处理和表面改性技术。最后指出未来中国轴承钢研发不仅需要传统轴承钢冶金质量的提升和新型轴承材料的创新研发,还需要进行2~5GPa超高疲劳应力作用下轴承钢的组织演化、加工硬化和破坏机制等基础理论研究,以实现中国高端轴承钢的国产化,满足高端装备对高端轴承的需求。
  • 冶炼与加工
  • 魏国,孟超,李子亮,沈峰满,杜鹤桂
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 13-18. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150012
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    高炉风口喂钛线是维护炉缸局部侵蚀部位的措施之一。采用数值模拟方法分析了喂钛线后炉缸铁水中钛化物的迁移规律,讨论了喂入位置对护炉效果的影响。计算结果表明:不同喂入位置条件下,钛化物的迁移路径和分布相差很大。当风口喂入位置距铁口较远时,钛化物在炉缸侧壁、炉缸底面上均有分布,有利于维护对应位置的炉缸侧壁、炉底侵蚀区域;喂线位置距铁口较近时,可维护炉缸侧壁区域,较难保护炉底部位。由此可见,应综合考虑侵蚀部位、铁口位置特点,选择最佳喂线护炉位置。模拟结果为生产实践所验证,表明数值模拟方法可作为选择护炉方式、优化喂线位置的参考依据。
  • 刘衍辉,吕学伟,陈攀,白晨光
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 19-28. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150042
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    随着优质镍、铬资源的减少,越来越多低品位的红土镍矿和铬铁矿进入到铁合金的生产过程中,然而多数镍和铬的原料不能直接进入电炉,须经造块处理,改善其性能后入炉。主要围绕红土镍矿与铬铁矿复合烧结这一关键技术环节开展了实验研究与理论分析。烧结研究表明,红土矿与铬铁矿推荐比例为7︰3,适宜混合料水分为20%,适宜焦粉配比为13%;碱度为1. 3时,各项烧结指标最优。蛇纹石的添加能够改善烧结矿质量,但效果不如添加CaO。推荐返矿配比为10%。复合烧结矿主要矿物是由尖晶石、铁橄榄石及少量铁酸钙(高碱度时)组成。固结方式是以液相粘接为主,液相主要由红土矿自身物质产生。
  • 杨福,毕学工,周进东
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 29-34. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150008
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    实验室条件下采用间接测量法,测定了CaF2 系和B2O3系脱磷渣的磷分配。即首先测量磷在液态渣和固态铁间的分配比,再通过计算得到磷在液态渣和铁水之间分配比,同时根据渣系成分和光学碱度计算了磷容量。同时采用了扫描电镜、能谱分析与X射线衍射分析技术对脱磷渣进行了研究。实验结果表明,B2O3系预脱磷渣的磷容量远大于CaF2系预脱磷渣的磷容量,因此可以用B2O3全部替代CaF2作为助熔剂进行高磷铁水的预脱磷处理,2种渣系的磷分配均随渣中有效CaO含量的升高而升高。用B2O3作为助熔剂时,B2O3能与渣中高熔点物质2CaO·SiO2和3CaO·P2O5反应生成低熔点物质,从而起到助熔的作用。且w(B2O3)/w(CaO)比值为0. 16时,磷分配比为最高值,即该渣脱磷能力最强。
  • 石浩,黄婕,宋俐蓉
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 35-39. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150051
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    采用热重分析法研究了铁含量对焦炭反应的影响规律。利用液相吸附法制备了不同Fe2O3含量的焦炭样品,通过对样品的微观分析和焦炭反应动力学的研究,阐释了铁元素对反应机理的影响。结果表明,铁对焦炭溶损反应具有正催化作用,且催化作用随铁含量的增大而加强;铁的存在降低了焦炭反应的起始反应温度和剧烈反应温度,导致焦炭过早破碎,影响焦炭强度;同时铁的存在也降低了焦炭溶损反应的反应级数和活化能。反应级数从无Fe2O3添加时的1. 53级降为零级。研究表明,Fe2O3均匀分布在焦炭表面使其能提供更多的有效催化活性中心,进而对溶损反应起到催化作用。
  • 韩志彪 刘建华 何杨 季益龙 刘建 李康伟
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 40-47. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150186
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    为获得适合FeCrAl不锈钢的液固相线计算公式,采用DSC在不同升温速率下测定了其液固相线,并采用Thermo- Calc软件和经验公式分别计算了液相线。计算结果与DSC试验结果的比较表明特定的经验公式相比Thermo- Calc软件能够更加准确地计算FeCrAl不锈钢的液相线。Scheil模型下的Thermo- Calc凝固计算与DSC实测固相线的比较分析表明固相分率(fS)- 温度曲线上fS=0. 99对应的温度可以作为FeCrAl不锈钢的固相线。采用上述方法分别计算Fe- Cr- Al三元系和Fe- Cr- Al- X(X=C,Si,Mn)多元系的固相线,分析不同组元对Fe- Cr- Al三元系固相线的影响,最终得到了适合FeCrAl不锈钢的固相线计算公式。
  • 林腾昌,朱荣,曾加庆
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 48-50. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150027
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    基于冶金Si- O平衡反应和冶金熔盐体系存在最小? 妓棺杂赡茉恚擞肍actsage热力学软件对20CrMnTi齿轮钢精炼钢液与CaO- Al2O3- SiO2渣系间的氧平衡进行了模拟计算。相图计算结果表明,渣/夹杂物存在2个熔点低于1400℃的区域,其中低SiO2高Al2O3区域的平衡氧含量远远低于高SiO2低Al2O3区域的平衡氧含量。控制炉渣/夹杂物中wCaO/wAl2O3≤2. 0且wCaO/wSiO2≥4. 7可以实现钢中平衡[O]的质量分数低于5×10-6。
  • 曾杰 陈伟庆
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 51-55. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150023
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    高碳钢82A断面180mm×240mm矩形坯轻压下试验中,铸坯心部碳元素产生了负偏析现象。将轻压下工艺与负偏析形成条件相结合,对中心负偏析形成机理进行了探讨。结果表明,轻压下消除了枝晶间富集溶质钢液向铸坯中心流动通道,铸坯中心受枝晶间富集溶质液体流动影响较小;凝固过程中心负偏析产生条件为vx/R<-0. 0422,即液相流动速度vx和凝固速度R方向相反为形成中心负偏析的必要而非充分条件;轻压下易满足该条件并在此基础上提出了2种形成机理,即轻压下挤压作用导致心部钢液流动速度方向的改变或者脱落枝晶在铸坯心部先形核凝固导致凝固速度方向的改变都可能导致中心负偏析的形成。
  • 材料研究
  • 姜杉 柴锋 杨才福
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 56-62. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150318
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    对碳钢和Cr含量不同的实验钢在流速为0. 8m/s的流动的3. 5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,最长腐蚀周期为192h。对4种实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EPMA和TEM等分析手段,对实验钢表面形成锈层的特征进行了系统研究。结果表明,含Cr实验钢的腐蚀失重低于碳钢,并且随Cr的质量分数由0. 5%提高至2%,腐蚀失重亦降低。Cr元素在内锈层中的富集是含Cr钢耐蚀性改善的重要原因。这种富集可使腐蚀产物颗粒获得细小的尺寸,致密内锈层形成的原因就是由于这种尺寸细小的腐蚀产物的形成,使内锈层的保护性获得明显的改善。
  • 李长荣,张凤珊,张迁,张磊
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 63-66. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150278
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    对钢液凝固温度下钛的化合物、Al2O3、MnS等基底与形核相铜元素的二维点阵错配度进行了计算,并对其成为铜元素非均质形核核心的有效性进行了分析。结果表明:基底与形核相的错配度δ越小,越有利于非均质形核。Ti2O3、MnS和Al2O3与铜元素的错配度较小,具有良好的匹配关系,可以作为铜元素形核的质点并促进其异质形核。Ti2O3和MnS是钢中残余铜元素非均质形核的最有效核心;Al2O3为中等有效核心;TiC、TiN为无效核心。
  • 胡磊,王雷,麻晗
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 67-73. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150280
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    通过金相及扫描电镜观察等分析手段,研究了加热温度及保温时间对2种高碳钢盘条(82B和87B)氧化和脱碳行为的影响,结果表明:随加热温度的升高(800 ~ 1150℃),82B和87B的氧化失重率增长速度呈慢—快—慢的趋势;82B的总脱碳层深度先减小至零后又快速增加,87B总脱碳层深度呈抛物线增长规律;1050℃保温10 ~ 80min范围内,随时间的延长,氧化失重率增加,但87B的增长速度要快于82B;总脱碳层深度也随保温时间的延长逐渐增大,长时间保温时,82B和87B的变化趋势几乎一致。通过扫描电镜观察并结合相关理论与报道,分析和讨论了2种高碳钢的氧化脱碳行为。
  • 王畅,于洋,王林,庞在刚,陈瑾,焦会立
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 74-79. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150276
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    氧化铁皮的起泡行为发生在热轧过程,当铁皮发生起泡现象时,铁皮界面气体压力增加造成铁皮被顶起,在热轧轧制中起泡的铁皮被碾碎易于形成麻点和铁皮压入缺陷。通过热重分析手段和扫描电镜微观观察研究了超低碳钢、超低碳含磷钢、低碳钢、中碳钢在加热过程中铁皮的起泡行为,重点探讨了磷和碳元素对铁皮起泡行为的影响。研究表明,在980℃附近磷元素形成Fe3(PO4)2,此相高温下易于熔融气化造成铁皮起泡;在1050℃以上的高温区间,碳元素活性增高,随着铁皮生长界面碳元素的富集氧化,形成CO和CO2对铁皮起泡影响明显,高温试样铁皮气孔和裂纹密集。
  • 陈延强,林海波 ,罗云蓉,曾涛
    中国钢铁期刊网. 2016, 28(3): 80-85. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150224
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    对Q345R钢在湿硫化氢环境中预腐蚀低周疲劳性能进行了研究,以硫化氢溶液的浓度和预腐蚀时间为环境因素。低周疲劳试验在MTS- 809疲劳试验机上进行,对各试验组的结果数据进行回归分析,得到各试验组环境下Q345R钢的循环应力- 应变曲线、应变- 寿命曲线等低周疲劳特性。不同试验环境下的预腐蚀低周疲劳结果表明,材料循环应力应变响应特性不受环境因素影响,为循环硬化特性;预腐蚀时间因素对材料低周疲劳寿命的影响比硫化氢溶液的浓度因素显著。试样断口为典型的低周疲劳断裂形貌,裂纹扩展阶段为脆性准解理断裂特征。