2016年, 第28卷, 第7期　刊出日期：2016-07-15

  

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综合论述
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  钢中摩擦磨损白层的研究现状

  潘睿，任瑞铭 ，陈春焕 ，赵秀娟 ，陈煜达

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 1-7. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150300

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  综述了国内外对白层的研究现状，指出了当前白层研究中存在的分歧和争论，分析归纳了表面白层的特征和形成机制，重点讨论了钢轨运行过程中白层的组织结构及形成机制，提出了今后的研究方向。同时用扫描电镜对车轮钢切削白层和钢轨钢中的白层进行观察分析。结果表明，车轮钢切削加工和钢轨运行时，表面组织均发生动态的塑性变形和再结晶，原奥氏体晶粒细化，在随后的冷却的过程中形成马氏体。
冶炼与加工
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  CeO2催化强化高炉喷吹煤粉燃烧机制

  李燕江，吕庆，白瑞国，刘然，李红玮

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 8-12. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150176

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  为了研究稀土氧化物CeO2对高炉喷吹煤粉的助燃机制，以某炼铁厂高炉喷吹煤粉为原料，利用煤粉燃烧炉进行煤粉燃烧试验并收集未燃煤粉，通过热重-差热法分析CeO2对喷吹煤粉的助燃机制，结合XRD和SEM检测分析未燃煤粉。结果表明：助燃剂CeO2对喷吹煤粉的助燃效果显著，其添加比例控制在1. 5%（质量分数）左右比较适宜；CeO2在煤粉固定碳表面上形成络合盐Ce4+(CO-)4，减弱了两相反应物间的势能垒，促使挥发分的开始燃烧放热温度降低，固定碳燃烧温度区间变窄；随着CeO2的加入，Ce4+(CO-)4成倍增长，在XRD图谱中表现为未燃煤粉的微晶尺寸逐渐增大；在CeO2的作用下未燃煤粉颗粒的平均粒径与原煤未燃煤粉颗粒的平均粒径相比减小了3. 48μm，表面出现大量孔洞结构。
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  褐铁矿在烧结中的高效使用技术

  黄伟青，张旭孝，刘燕霞，张志旺

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 13-19. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150182

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  首先对澳洲褐铁矿及其他烧结常用铁矿粉的基础特性进行了研究，探讨了褐铁矿高效使用原则和方案，并通过烧结杯实验进行了验证。实验结果表明：褐铁矿具有含铁品位低、烧损含量高、SiO2含量高、粒度粗、黏附粉少、气孔率高、吸水量大、吸水速度快、制粒性差、同化性高、液相流动性小、黏结相强度低、铁酸钙生成能力强等特点，通过基于基础特性互补的烧结优化配矿、增加生石灰配加量、分割制粒等技术措施，褐铁矿使用比例能够达到50%（质量分数），为烧结高效使用褐铁矿技术提供理论基础和技术依据。
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  CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系脱磷行为

  王多刚，李杰，夏云进，张雷，虞大俊

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 20-25. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150173

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  利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响，并通过实验研究了在1400℃时，CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响。结果表明：渣中Al2O3的质量分数在3%～6%之间时，随着Al2O3含量的增加，渣系的熔化温度迅速降低，进一步增加渣中的Al2O3含量，渣系的熔化温度逐渐增加；Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大；渣中Al2O3的质量分数在3%～6%之间变化时，渣系脱磷能力变化不是很大，脱磷率维持在91%左右，进一步增加渣系中Al2O3的量，脱磷率逐渐下降；Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例，进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程。
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  保持高胶凝活性的钢渣安定性处理工艺

  李鹏冠，赵风清

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 26-31. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150194

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  钢渣是炼钢过程中产生的一种大宗固体废弃物，因安定性不良而一直难以利用。以“钢渣-尾矿-水泥”蒸压体系为基础，在产品成型过程中加入抑制剂，经预养护实现钢渣的安定性处理，提高产品性能，并简化生产工艺。研究了预养护的工艺参数、抑制剂种类与加入量对安定性的影响规律，用XRD、SEM等手段分析了抑制剂与预养护改善安定性的协同作用机理。试验结果表明：预养护能有效改善钢渣的安定性，适宜的工艺参数为70℃预养护6h。抑制剂与预养护有良好的正协同作用，其协同改性效果次序为柠檬酸钠＞苹果酸钠＞酒石酸钾钠。其中，当柠檬酸钠掺量为2%（占钢渣的质量分数），钢渣在尾矿-水泥体系中的安全用量由9%（未改性时的质量分数）提高至45%(改性后的质量分数)时，其抗压强度从11. 6MPa提高到32. 8MPa。
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  转炉炼钢炉料配比模型的构建与分析

  张捍东，姚园园，凌羡彥，胡哲

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 32-37. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150180

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  以转炉炼钢中炉料配比模型为研究背景，采用RBF神经网络进行终点预测模型的构建，并结合目标价格函数实现炉料配比模型的构建。同时，利用修正的最速下降法进行了最优配比参数的求解。此外，为提高了模型计算结果的准确性，利用最小二乘法对金属收得率进行修正。经验证，模型计算所得的配比数据较生产实际数据有了较大的改善，实现了初始设定目标——降本增效，具有很好的推广应用价值。
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  转炉粉尘用于研制铁水脱磷剂

  黄东长，吴光亮，黄靖栋，杨泽世，王欣

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 38-43. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150165

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  转炉炼钢产生大量的粉尘，严重污染环境，各国均在努力寻求粉尘的处理方法。在一定的工艺条件的基础上，研究了粉尘脱磷剂内在组分对铁水脱磷的影响，分析了各组分对铁水脱磷的影响规律。结果表明：氧化铁皮作氧化剂脱磷效果仅次于Fe2O3试剂，脱磷率分别为84. 78%和84. 32%，Na2CO3和BaO作固定剂效果均比CaO好；使用质量分数为4%CaF2+6%Na2CO3作助熔剂可使脱磷率达到89. 13%；控制铁水初始硅的质量分数在0. 09%~0. 15%可以提高铁水脱磷率；脱磷剂中的P2O5会显著降低脱磷剂脱磷率。因此，使用粉尘研制的脱磷剂可在氧化剂、固定剂和助熔剂方面进行优化，同时控制铁水初始硅含量和减少粉尘带入的P2O5含量，可提高脱磷剂脱磷能力。
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  钢管连轧过程中机架孔型参数优化

  李朋雪 ，邹树梁，唐德文 ，何志锋 ，袁联雄

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 44-48. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150188

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  为了优化某限动芯棒连轧管机的孔型参数，利用正交试验参数优化方法，结合钢管热连轧有限元模拟分析，研究轧辊孔型参数（脱离角、脱离比、过渡圆角半径、辊缝值）对轧制所得钢管的尺寸精度和轧制过程中力能参数的影响，分析各参数影响的显著性，确定各因素的优化组合。结果表明：辊缝值对外径椭圆度、壁厚不均度和轧制力矩的影响最为显著，脱离角的影响居于次位，而脱离比对外径椭圆度、轧制力、轧制力矩的影响最小。根据影响规律获得较优参数组合：脱离角35°、脱离比2. 25、过渡圆角半径5mm、辊缝值35mm。对比仿真结果，优化后的钢管尺寸精度较优化前有明显提高。
材料研究
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  再结晶晶粒取向分布对铁素体不锈钢起皱的影响

  骆靓鉴，陈纪昌，黄宏川，张志磊，熊邦汇，王均安

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 49-54. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150405

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  针对铁素体不锈钢拉伸后的表面起皱现象，研究了再结晶晶粒取向分布对起皱程度的影响。将厚度3mm 的430铁素体不锈钢热轧退火板，经2种工艺（一次冷轧、多次冷轧）轧制和再结晶退火后得到最终厚度均为0. 1mm的冷轧板，分析了再结晶晶粒取向、轴向拉伸后表面起皱程度以及二者的相关性。结果表明，{211}<011>和{100}<011>取向晶粒的存在是引起表面起皱的内因；铁素体不锈钢中各个晶粒取向均匀分布，削弱了塑性各向异性，从而抑制起皱的产生。铁素体不锈钢在拉伸变形后，相近取向的相邻晶粒表面呈现单滑移痕迹，这是形成起皱的主要原因。多次冷轧-中间退火为减轻铁素体不锈钢表面起皱提供了一种新途径。
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  高温合金GH4065A的恒温静态氧化行为

  黄烁 张北江 田强 赵光普 胥国华 秦鹤勇

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 55-60. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150359

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  研究了新型镍基高温合金GH4065A在650~750℃的静态氧化行为，基于对氧化动力学与氧化产物的分析，探讨了合金的氧化机制。结果表明：采用平均氧化增重速率指标评定GH4065A合金在650~750℃温度范围内均为完全抗氧化级别，试验条件下合金的抗氧化能力与典型涡轮盘材料FGH96、GH4720Li合金相当；合金的氧化产物主要为内层富铝的氧化物颗粒、外侧富铬的氧化物膜及表面金红石型TiO2颗粒，TiO2颗粒在氧化温度超过700℃后开始生成；合金的氧化动力学遵循抛物线型规律，受钛离子与铬离子穿过氧化膜的扩散过程共同控制。
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  高氮不锈轴承钢的微动磨损性能

  郝宏伟 杨卯生 孙世清 王艳江 张志慧

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 61-66. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160021

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  为了探究应力和滑动速度对高氮不锈轴承钢微动磨损性能的影响，采用SRVIV微动磨损试验机进行了不同应力和不同滑动速度下的微动磨损试验，对摩擦因数和磨损率进行分析，并对磨斑形貌进行观察。结果表明：试验钢的摩擦因数随应力和滑动速度的增加而减小；磨损率随应力和滑动速度的增加而增加。随着pv值（表示轴承工况的严重程度）的增大，高氮不锈轴承钢的磨损机理由黏着磨损逐渐转变为磨粒磨损和塑性挤出磨损。
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  Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相的析出动力学

  王永强，孙立，李娜，林苏华，杨滨

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 67-73. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150407

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  采用EPMA、XRD、TEM等手段分析了压水堆核电站主管道用Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相的成分和结构，通过等温时效处理、金相组织分析，研究了σ相析出动力学，获得了σ相析出的时间-温度-转变(TTT)曲线及JMA析出动力学方程。研究结果表明：Fe20Cr9Ni中σ相析出的温度范围为600~840℃，750℃时σ相析出动力学最快，600~750℃时σ相的析出量计算值与实验值符合得较好。σ相形成激活能为149kJ/mol，接近Cr在铁素体中的扩散激活能值，其过程主要受Cr扩散控制。Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相析出特征主要由其特殊的合金成分和组织结构决定。
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  汽车用自润滑合金化板的综合应用性能

  杜蓉，雷泽红 钟如涛 宋乙峰 杨宏武

  中国钢铁期刊网. 2016, 28(7): 74-78. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160013

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  对自润滑合金化板及普通合金化板的成形性能、焊接性能、化成性能、电泳涂装性能和耐蚀性能等应用性能进行了对比研究。结果表明：相比普通合金化板，自润滑合金化板的成形性能显著提高，钢板表面动摩擦因数由0. 16降低到0. 12是导致成形性能提高的主要原因；自润滑合金化板的焊接性能、化成性能及涂装性能与普通合金化板均在同等水平，耐蚀性能相比普通合金化板得到进一步提高。自润滑合金化板的综合应用性能优良，对当前汽车厂的生产工艺具有完全适应性，可随时切换而无需变更生产工艺。