2016年, 第28卷, 第6期　刊出日期：2016-06-15

  

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综合论述
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  低合金高强钢针状铁素体组织特征和形成机理

  万响亮 ，李光强 ，吴开明

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 1-12. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150388

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  针状铁素体是一种具有大角度晶界、高位错密度的板条状中温转变组织，该组织能有效细化晶粒并具有良好的强韧性匹配。因此，通常在低合金高强度钢焊缝和粗晶区中，利用细小的夹杂物来诱导针状铁素体形成，形成有效晶粒尺寸细小的针状铁素体联锁组织或者针状铁素体和贝氏体的复合组织，使其具有良好的韧性。然而，相关研究对针状铁素体组织的形成机理和控制原理的解释并不十分清楚，对于针状铁素体的定义和理解也存在差异。总结了针状铁素体的本质、相变、形核、形态、晶体学取向关系、长大行为、细化机理和力学性能等方面的特征，归纳了奥氏体晶粒尺寸、转变温度、冷却速度、夹杂物类型和尺寸等对针状铁素体形成的影响，提出了针状铁素体组织形态和转变机理方面几个仍需深入研究的问题和方向。
冶炼与加工
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  表征铁矿粉烧结液相流动性能的新方法

  朱利 ，吴铿，申威，杜瑞岭，余盈昌，赵勇

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 13-18. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150142

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  为了弥补传统评价铁矿粉烧结液相流动性能指标不考虑液相流动速度、温度及升温速率或不考虑温度对液相流动速度影响的不足和采用多个指标分开来表征液相流动速度与温度所带来的使用上的不便。利用可视卧式高温炉观测铁矿粉试样的熔化流动过程，结合试验中试样收缩与流动规律定义了烧结液相流动始末点，并提取重? 问副辏毫鞫露取⒘鞫奔洹⒚婊龀ぢ屎蜕滤俾剩桓隽硕勘碚魑露榷陨战嵋合嗔鞫俣扔跋斓暮叵凳絭(T)；在此基础上建立了以实际烧结生产温度为基准，包含流动过程各种关键信息及其内涵的流动性特征数(LD)。对比2种方法得到的结果，发现采用流动性特征数可以进一步区分出不同铁矿粉的流动性差异，提高了表征精度，从而为评价铁矿粉流动性能提供了可靠的参考依据。
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  铁尾矿为调质剂的高炉熔渣流动性行为

  刘卫星 李杰 杨爱民 张玉柱 信自成 韩闯闯

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 19-24. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150347

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  分析了铁尾矿配比对矿渣成分设计参数的影响规律，采用高温熔体物性综合测定仪测定熔渣黏度、流动性等高温物化性能。采用主成分分析法和多元线性回归原理，建立了主成分与熔渣流动性的数学模型。研究结果表明：调质高炉渣的成分设计参数更符合制取矿渣棉原料的要求；随着铁尾矿配比增加，熔渣黏度有升高的趋势，但高温区黏度较小、流动性较好，适宜的成纤温度区间变宽，调质高炉熔渣黏度、流动性更适合用于制备矿渣纤维；调质高炉熔渣适宜的酸度系数为12~14，即铁尾矿适宜的质量分数为5%~15%。
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  脱氧工艺对钢中夹杂物的影响

  邱国兴，战东平，牛奔，周永欣，姜周华，张慧书

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 25-30. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150133

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  为明确不同脱氧剂加入顺序对钢中夹杂物的影响，对夹杂物的形成进行了热力学分析，并在1873K下，在MoSi2电阻炉上用70mm×100mm MgO坩埚开展了2炉低碳合金钢A冶炼实验。热力学计算表明，Si- Mn脱氧主要形成SiO2夹杂物及少量2MnO·SiO2复合化合物，Al- Si脱氧主要形成Al2O3夹杂物，实验结果与热力学计算相互吻合。实验结果表明，先采用Si- Mn脱氧的1号工艺与先采用Al脱氧的2号工艺相比，夹杂物尺寸和面积百分比均较低。1号工艺终点夹杂物总数为168 个/μm2，小于15μm的夹杂物占70%以上，夹杂物平均直径为12μm。先弱脱氧后强脱氧的工艺更利于夹杂物的控制。
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  转炉钢渣气化脱磷反应的热力学分析及试验

  王艺慈，李海洋，李双威，罗果萍

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 31-34. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150150

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  转炉渣在钢铁厂内部循环使用是最便捷的钢渣二次利用途径，但目前循环利用量甚少，主要是因为钢渣中磷元素含量较高，在烧结过程中难以去除，烧结矿中的磷又经过高炉冶炼几乎全部进入铁水，造成高炉内的磷富集现象，同时又会加重炼钢过程的脱磷负担。采用Factsage62分别对不添加SiO2和添加SiO2条件下钢渣气化脱磷反应的开始温度进行了热力学计算，初步探明了气化脱磷反应的温度、压力条件；在微波加热条件下将纯试剂Ca3(PO4)2与C在1100℃、103Pa条件下进行气化脱磷试验，通过检测反应产物验证了气化脱磷反应的可能性；并将钢渣与焦粉在同样条件下进行气化脱磷试验，保温30min，气化脱磷率达31%。研究结果探明了钢渣气化脱磷反应的热力学条件，为实现转炉渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据。
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  新型Halbach型螺旋磁场的构建及其搅拌效果

  王勃 ，王晓东，那贤昭

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 35-41. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150148

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  通过小块扇形永磁体堆积的方式构建了Halbach型螺旋磁场并分析了磁场分布，采用超声波多普勒测速仪(UDV)定量测量了螺旋磁场驱动下GaInSn金属液在圆柱形容器内轴向速度的分布。结果表明：圆柱容器内金属液的轴向流动表现出二次流和轴向环流2种典型的流动模式，且两者之间存在相互转变关系，这种转变实质上是螺旋磁场的旋转分量和行波分量相互竞争的结果。
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  1400mm十二辊轧机轧辊间的接触压力三维光弹分析

  戴志方 魏立群

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 42-48. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150158

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  为了准确描述1400mm十二辊轧机轧辊间的接触压力分布规律，以有效改善其轧件的横向厚度差和板形，应用应力相似准则设计了1400mm十二辊轧机光弹模型，并用三维光弹性应力分析原理，实验确定1400mm十二辊轧机光弹模型的辊间接触压力的分布规律，并依据应力相似转换准则，计算出其实际轧机辊间接触压力分布。
材料研究
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  C300焊缝金属3种状态的组织和性能

  杨帅，彭云，张晓牧，董华利，田志凌

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 49-56. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150382

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  采用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜等分析了C300焊缝金属焊态、焊后固溶态及焊后固溶时效态的微观组织变化、强韧性特征及断口裂纹扩展路径。结果表明，经过时效处理，在马氏体基体上析出了金属间化合物强化相，同时伴随着软相逆转变奥氏体的产生。时效态焊缝的强、硬度提高，塑、韧性降低，断口的韧窝尺寸和裂纹扩展路径相对较小，裂纹扩展阻力较低。
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  碳含量对淬火碳钢温变形流变行为的影响

  吴涛，凌国平，陆春校，徐继生，赵刚，张文其

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 57-61. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20160046

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  目前关于变形温度、应变速率等因素对流变应力的影响有大量的研究报道，而对温变形条件下碳含量的增加对流变应力的影响规律还缺乏系统研究。基于此开展起始组织为马氏体的不同淬火碳钢温变形流变行为研究。结果表明，在较低温度和较高应变速率（600℃，01~1s-1）下，流变应力随碳含量的增加而增大；在较高温度和较低应变速率下（700℃，001~0001s-1），流变应力在高碳范围内呈下降趋势。碳的质量分数低于078%时，淬火碳钢温变形激活能随碳含量的增加而降低；碳的质量分数高于078%时，淬火碳钢温变形激活能随碳含量的增加而增加。在相同变形条件下，能量耗散效率最大值随着碳含量的增加呈增大趋势。
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  核电承压设备用钢SA738Gr.B的离子辐照性能

  刘文斌，李书瑞，战国锋

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 62-66. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150141

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  通过理论计算确定氢离子辐照下武钢产SA738Gr.B钢位移损伤峰值的深度，对不同剂量辐照（02、 05、10dpa）前后微观组织的特征和元素分布情况进行分析，判定离子辐照对SA738Gr.B钢的显微组织的影响。结果表明，通过高倍TEM观察以及STEM技术的分析，在SA738Gr.B钢基体中并未发现氢泡和大尺寸空位团，氢离子辐照下材料肿胀很小。通过对比05dpa位移损伤量的微观组织与10dpa位移损伤量的微观组织，可以明显看出，位移损伤量低的SA738Gr.B钢中的位错密度、位错环数量都大大降低。随着辐照剂量的提高，钢中位错密度和位错环数逐步增多，可以初步判定钢的辐照硬化效应程度。
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  pH值对货油舱用耐蚀钢腐蚀特性的影响

  周鼎 ，柴锋，丁汉林，罗小兵，李灏

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 67-73. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150398

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  针对油轮货油舱底部的高氯离子强酸性腐蚀环境，参照了IMO《货油舱用耐蚀钢实验程序》的要求，深入研究了腐蚀溶液的pH值对其腐蚀特性的影响，对比分析了普通E36级船板钢以及等强度级别的耐蚀船板钢腐蚀行为的差异。研究结果表明，pH值对钢的腐蚀速率有显著影响。pH＜30时，耐蚀钢的耐腐蚀性能，尤其是耐点蚀性能明显优于传统钢；pH≥30时，耐蚀钢和传统钢的腐蚀速率未表现出明显差异。强酸性氯离子环境下，实验钢的纯净度、微量耐蚀合金设计、显微组织共同决定了其耐腐蚀性能。钢中的非金属夹杂物是诱发局部腐蚀的主要原因；Cu、Ni、Sn元素的复合添加能显著提高耐蚀钢的腐蚀电位，同时耐蚀合金元素在锈层内部富集，提高了耐蚀钢表面锈层的致密性与稳定性；单一均匀的贝氏体显微组织有利于提高实验钢在酸性氯离子环境下的耐蚀性能，这主要是由于贝氏体组织中富碳相较少且分布均匀。
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  1Cr17Ni1双相不锈钢室温旋转弯曲疲劳性能

  张良 ，雍岐龙 ，梁剑雄，王长军，杨志勇

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 74-77. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150375

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  在应力比R=-1，转速为5000r/min和室温环境下测试了1Cr17Ni1双相不锈钢光滑旋转弯曲疲劳试样和缺口旋转弯曲疲劳试样的数据，得到了2种试样的S- N曲线。并采用扫描电镜(SEM)分析了2种试样的断口形貌，研究了1Cr17Ni1双相不锈钢高周疲劳特性。结果显示，光滑旋转弯曲疲劳试样的疲劳极限为320MPa，其疲劳裂纹萌生于试样的表面；缺口旋转弯曲疲劳试样的疲劳极限为137MPa，其裂纹源萌生于缺口处。经计算得到1Cr17Ni1双相不锈钢的缺口敏感系数为067。
测试与控制
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  连铸坯集肤表层电磁激励超声场模拟

  欧阳奇，陈希梦，张兴兰，彭松

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(6): 78-82. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001- 0963.20150139

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  为研究连铸二次冷却区凝固坯壳厚度电磁超声无损检测机理，分析了连铸坯表面振痕对超声波信号的影响。利用有限元分析方法，建立螺旋线圈电磁超声换能器在连铸坯表面的电场、磁场、力场和声场的耦合模型。并以贝塞尔曲线方程模拟表面振痕，分析了表面振痕对连铸坯集肤表层的涡流、磁场、力场等分布规律的影响。实验结果验证了仿真分析中模型和仿真结果的正确性，为设计连铸过程凝固坯壳厚度电磁超声无损检测装置提供了理论参考依据。