2018年, 第30卷, 第6期 刊出日期:2018-06-15
  

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    综合论述
  • 李安 ,刘世锋,王伯健,张朝晖,时明军
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    3D打印技术是一种先进的制造方法,在航空航天、生物医疗、汽车、军工等领域已得到较为广泛的应用。金属粉末作为金属3D打印技术的关键原材料,金属粉末的品质很大程度上决定了产品最终的成型效果。简? 隽私鹗?D打印领域典型的金属材料和主要制备方法,最后,指出了金属3D打印领域中亟待解决的问题,并对金属3D打印前景做出了展望。
  • 冶炼与加工
  • 华福波,张伟,薛正良,龚树山,张文海
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    高炉冶炼过程中铁水最终渗碳量接近饱和,相比而言,闪速炉中没有固体炉料的压迫作用,无法发生像高炉炉缸内死料柱根部与铁水之间的渗碳反应,最终渗碳量难以预料。以还原铁粉和化学纯石墨为原料,利用管式电阻炉升温到1855K熔化铁粉,以高纯N2作? ;て逖芯拷固吭谔腥芙獾亩ρВ了倭短ひ祷蛳禄 J笛榻峁砻鳎谧匀欢粤魈跫拢豢悸侨芙馑俾氏凳齥t随溶解时间的变化时,得到了各组实验条件下确定的kt值分别为4. 20μm/s(第1组)、5. 28μm/s(第2组)和6. 50μm/s(第3组);考虑溶解速率系数随溶解时间变化时,焦炭的kt值随着溶解时间的增加而降低,且仅受传质控制;当铁碳熔体中有硫存在时,溶解速率随着铁浴中硫含量的增加而降低。
  • 夏云进,郭鑫,马伟杰,李杰,范鼎东,王世俊
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    通过扫描电镜等对“双渣+留渣”工艺冶炼时脱磷渣的微观结构和物相组成进行了观察与分析,并对部分炉渣进行了热处理,研究了炉渣物相变化对脱磷的影响。研究结果表明:脱磷率较高的A1~A3脱磷渣中物相主要由铁酸钙及复杂的硅酸盐液相(Ca3TiFeSi3O12、Ca54MgAl2Si16O9)与固溶有磷酸钙的硅酸二钙固相(2Ca2SiO4·Ca3(PO4)2、Ca7(PO)4(SiO4)2)组成,而脱磷率较低的A4脱磷渣的物相主要为液相,A5脱磷渣物相主要为MnFe2O4、MnV2O4、Ca12Al14O33等,两者几乎没有发现富含磷的硅酸二钙固相;热处理前后A3脱磷渣物相变化不大,A4脱磷渣变化较大,热处理后物相变为灰色液相和白色树枝状RO相;“双渣+留渣”冶炼工艺脱磷期炉渣中含有较多未溶解的CaO,而脱碳期炉渣中未溶解的CaO含量较少,脱磷炉渣物相中形成固相硅酸二钙颗粒对加快脱磷反应起重要作用。
  • 杨勇,吴伟,刘浏
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    在实验室条件下,设计9种温度制度制备氮化硅锰合金,并利用差热分析仪研究升温速率、保温温度、保温时间和降温速率对硅锰合金增氮效果的影响。结果表明,硅锰合金样品的增氮量(质量分数)为5. 45%~37. 92%,其均值为19. 33%;影响硅锰合金增氮的主要因素是升温速率、保温温度和保温时间。硅锰合金增氮的最佳升温速率、最佳温度区间和保温时间分别为5℃/min、1100~1400℃、4h。在最佳温度区间1100~1400℃、保温4h的条件下,硅锰合金的增氮量最大,此时,硅锰合金的氮的质量分数为32. 8%。使用XRD分析仪分析可得,其主要物相是Si3N4、MnSiN2和Fe2Si。硅锰合金增氮过程是固态和液态硅锰合金与氮气反应的过程,其中液态硅锰合金与氮气发生反应时增氮速度较快。
  • 李维刚 ,冯宁,赵云涛,严保康
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    基于热连轧生产过程实测数据,建立一种具有广义可加形式的热轧带钢变形抗力模型。首先,提出基于广义可加模型框架的热轧带钢变形抗力建模方法,包括变量预分析、模型设定、模型估计与结果分析等步骤;给出了估计模型各自变量平滑函数的back- fitting算法。接着,针对宝钢1880精轧机组进行建模实验,通过收集覆盖多钢种的带钢样本数据,建立了热轧带钢变形抗力的广义可加模型,采用三次光滑样条来估计各个模型自变量的单变量函数,获得了变形温度、变形程度、变形速率等因素对变形抗力的影响规律。实际建模实践表明,新模型的结构优于宝钢1880在线模型,具有计算精度高、适应钢种范围广等优点,可用于热连轧生产在线过程控制。
  • 白振华,李柏阳,赵伟泉,杜江城,钱承,虞惠忠
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    针对单机架四辊可逆窄带轧机因工作辊辊径绝对值较小而引起的工作辊水平位移不可忽略、工作辊热凸度偏大、板形构成更为复杂、板形控制难度增大且对轧制规程依赖性更强的问题,充分考虑到单机架四辊可逆窄带轧机的设备与工艺特点,在建立了单机架四辊可逆窄带轧机轧制规程对板形影响模型、分析了特定道次规程参数对板形影响的基础上,以轧制道次相对负荷最均匀为目标,同时兼顾板形控制、轧制稳定性以及表面缺陷防治等因素的影响,提出了一套适合于单机架四辊可逆窄带轧机兼顾板形控制的轧制规程综合优化设定方法,并将相关技术应用到某公司450mm四辊轧机的生产实践,取得了良好的使用效果,机组板形封闭率下降了45. 5%。
  • 材料研究
  • 苏承群 ,赵刚 ,肖欢 ,黄芳玉
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    模拟CSP工艺试制Hi- B钢在二次再结晶过程中不同退火温度下的组织和织构。使用Zeiss Axioplan金相显微镜(OM)观察试样组织,借助于NOVA400 Nano SEM型场发射扫描电子显微镜进行微观织构EBSD检测分析。结果表明:Goss晶粒在1040℃发生异常长大,异常长大之前晶粒细小均匀,有利的{111}〈112〉和{411}〈148〉织构为主要织构,异常长大后部分晶粒发生快速长大,组织则以Goss织构为主。Goss织构及{111}〈112〉和{411}〈148〉织构的取向差分布主要集中在20°~45°之间,高能晶界理论(HE)能够解释Goss晶粒的异常长大。基体的CSL晶界比例较低,且移动性差的3晶界比例较高,移动性好的5、7、9晶界比例较低,CSL晶界理论对于Goss晶粒的异常长大则不具有说服力。
  • 田亚强,黎旺,王安东,魏英立,董福涛,陈连生
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    采用SEM、TEM、EPMA、XRD、室温拉伸等实验手段,对两相区保温- 贝氏体区淬火配分(IQ&PB)工艺下不同淬火碳配分温度和时间热处理后的组织和性能进行研究。结果表明,实验用钢经IQ&PB工艺处理后,室温组织主要由铁素体+贝氏体+残余奥氏体组成。两相区保温后,C、Mn元素在马氏体(原奥氏体)中富集,其含量分别为基体平均值的1. 47倍和1. 16倍。随淬火配分温度降低,贝氏体体积分数增加,组织细化,马氏体/奥氏体小岛数量增多。随着配分温度升高及配分时间增加,实验钢室温组织中残余奥氏体含量增加,抗拉强度降低,断后伸长率提高,加工硬化行为持续发生。综合不同配分温度和时间,400℃淬火进行10min配分处理时,抗拉强度达1107MPa,伸长率达24%,此时强塑积可达26568MPa·%。
  • 苏笃星,周青峰,邹长东
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    通过高温共聚焦显微镜、金相显微镜、扫描电镜等对低碳含硼钢凝固过程的BN析出特征进行了研究。结果表明,受不同温度下BN析出颗粒尺寸及分布的影响,低碳含硼钢在不同温度条件下表现出高温塑性的差异,且冷却速度对低碳含硼钢BN的析出颗粒尺寸有显著影响,冷却速度越高,BN析出颗粒尺寸越小,数量越多。探讨了BN对低碳含硼钢高温热塑性的影响机理,并为低碳含硼钢连铸提出了相应的优化措施。
  • 陈雪慧,杨才福,柴锋,张倩,梁丰瑞
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    针对高强度高韧性Cr- Mo- V球扁钢热处理工艺繁琐,粒状贝氏体无法充分分解的问题,采用金相显微镜、SEM、TEM等检测方法研究了不同回火温度、不同回火时间对其组织与性能的影响。结果表明,通过600℃以上高温回火,并保温2h以上,可使试验钢中处于亚稳态的粒状贝氏体发生回复,向准多边形铁素体组织? 洌甲橹写蟪叽纭⒊ぬ踝吹腗- A岛发生分解,转化为粒状M- A岛;随着回火温度的升高,可进一步分解试验钢中的粒状贝氏体,使其颗粒更细,分布更弥散,显著提高了钢的低温韧性,获得了良好的综合性能。对于本试验钢,最佳热处理工艺为660~680℃回火,回火保温时间为3. 0~3. 5h。
  • 晁月林 ,周玉丽,程四华,孙齐松,柳洋波
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    通过中试冶炼、轧制、轧后淬火获得了2种组织形态的低碳高铬钢(5Cr钢,铬的质量分数为5%),采用光学显微镜OM、扫描电镜SEM、XRD、干湿交替实验机、电化学测试等方法研究其相对腐蚀速率,并与Q235碳钢进行比较。结果表明:试样在2%(质量分数)NaCl溶液中周期浸润腐蚀72h后,5Cr钢的不同的组织形态对耐氯离子腐蚀性能影响较大。腐蚀速率的大小为:轧材空冷工艺获得B+M+F复相组织的5Cr钢>淬火工艺获得马氏体组织的5Cr钢>Q235碳钢;马氏体使得5Cr钢的自腐蚀电位Ecorr高于复相组织。含铬钢锈层中存在铬的氧化物、羟基氧化物、铁的氧化物的分层现象,其中铬的富集最高值(质量分数)为17%,最低为1%。淬火工艺获得的板条马氏体使得低碳中铬钢自腐蚀电位的正移以及γ- FeOOH与α- FeOOH等腐蚀产物的形成,而轧材腐蚀性能较差的主要原因可能为B+F等复相组织的? 湟约昂醺直旧怼澳娣础毕窒蟮脑倒省?
  • 沈俊波,黄丽燕,刘建永,郭维昭,曾维林
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    研究了旋转磁场对45钢表面硬度的影响规律。利用自制的磁能强化装置对经过激光相变硬化的45钢进行磁化处理。研究了不同的磁场频率、磁化时间对45钢硬度的影响规律。通过金相显微镜观察45钢的金相组织,分析其性能得到提升的微观机理。试验结果表明:在合适的磁化工艺参数条件下,45钢的表面硬度均得到不同程度的提高。旋转磁场能降低马氏体激活能,促使部分残余奥氏体转换为马氏体,位错重新分布并趋于均匀化,材料的显微组织变得致密。