2018年, 第30卷, 第9期 刊出日期:2018-09-17
  

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    综合论述
  • 张科林 ,吴开明 ,向前 ,黄梦琪 ,TSEPELEV V S,汪汝武
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    Finemet型合金由于其高磁导率、低损耗及较小的磁致伸缩系数等优秀的软磁性能,吸引国内外大量学者们对其进行研究。介绍了Finemet型合金的组织结构、磁性能并且与其他典型软磁材料进行对比。综述了目前国内外为了改进Finemet型合金软磁高饱和磁感应强度方面所做的研究工作,并且提出了对今后研究方向的建议。
  • 冶炼与加工
  • 唐汇,吴亚明,邹仕华,郭庆,干显,王炜
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    为研究高炉死料柱焦炭宏观性能与微观结构之间的关系,采用工业分析、气孔结构分析、BET检测、XRD检测与SEM观测等手段,对采样自西昌某钒钛高炉停炉实验的死料柱焦炭样品与该厂日常生产使用的入料样品进行对比分析。发现死料柱焦炭相对于对照的入料焦炭在微晶结构、气孔结构、矿物分布等方面具有显著的差异,微孔(孔径0~50nm)与介孔(孔径50~300nm)数量增多,微晶尺寸增大了约4倍。除此之外,死料柱焦炭外部气孔还吸附着大量渣铁矿物,矿物以镁黄长石、钙钛矿、铁碳化合物为主。说明焦炭在下降至死料柱区域且长时间停留后,其气孔率增加,石墨化程度也有所增加。
  • 王丽娟,张斌,张勇,崔桂梅,石琳
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    高炉装料过程中炉料在炉喉的空间分布是影响生铁产量、煤气流分布和炉况稳定顺行的主要因素。布料矩阵是调节炉料在炉喉空间分布的操作变量,是一个同时包含连续变量和有界离散变量的控制序列,高炉装料过程所形成空间分布是一个由分布函数描述的料面。由于缺少布料矩阵与装料形状之间的过程模型,布料矩阵往往为定常参数,布料矩阵的制定和调整仍由炉长凭经验操作。这种操作模式不能及时地调节炉况实时运行状态,给高炉稳定顺行和高炉稳产带来较大的负面影响。针对高炉装料过程中布料矩阵与装料形状之间的数学描述,在深入了解高炉装料过程的基础上,根据质量守恒规则,料堆形状描述和炉料落点位置构建了一种基于布料矩阵描述的高炉装料过程模型。最后,通过基于工业过程的仿真实验对本文所提的模型进行了测试,结果表明该模型可以有效地描述高炉装料过程布料矩阵与料面形状之间的关系。
  • 洪陆阔 ,高建军 ,齐渊洪 ,王海风
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    氧化铅锌矿是一种富含铅、锌和铁的多金属矿产资源,由于其矿相结构复杂,铅、锌品位低,矿泥量大,导致传统的浮选方法难以高效定向分选铅、锌,得到的浮选精矿品位低。回转窑直接还原虽然可以回收铅、锌资源,但存在铁回收率低,设备故障率高,作业率低等问题。为了高效回收氧化铅锌矿中的铁、铅和锌有价金属元素,提出了转底炉直接还原的方法,该方法具有还原温度高、还原速度快、金属回收率高等特点。实验研究了不同工艺参数对氧化铅锌矿含碳球团直接还原的影响关系,得到的最佳工艺参数为:还原温度1300℃,还原时间30min,碳氧比为1. 2,Ca(OH)2的添加量为5%(质量分数)。还原后球团金属化率为95. 89%,铅、锌挥发率分别为95. 23%和98. 56%。
  • 范建军,郭宇峰,臧龙,王磊,郑富强
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    为查明浮选赤铁矿粉球团在高温干燥过程中爆裂温度低的机理,利用傅里叶红外光谱仪对生产过程中的3种赤铁矿粉的红外光谱进行了对比,试验发现爆裂温度低的球团所用赤铁矿粉中油酸钠红外光谱吸收峰明显高于其他2种矿粉。进一步的试验结果表明,铁矿粉经150℃以上干燥预处理后,油酸钠红外光谱吸收峰变弱,造球后球团的爆裂温度提高。铁矿粉中残留的油酸钠有机药剂附着在矿粉表面,使铁矿粉的疏水性增强,导致球团干燥速率提高,容易爆裂。对铁矿粉进行高温加热预处理后,矿粉表面残留的油酸钠药剂减少,提高了生球的爆裂温度。
  • 刘少伟,韩延申,管敏,张炳祥,曾凡政,刘青
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    以国内某钢厂断面为150mm×150mm的82B钢连铸小方坯为研究对象,建立连铸小方坯凝固传热模型,采用铸坯表面温度测量方法验证模型可靠性。依据铸坯凝固率fs=0. 7~0. 8为末端电磁搅拌合理安装位置,根据模拟结果得出,在实际生产过程中过热度波动范围为20~40℃时,末端电磁搅拌最佳安装位置为距弯月面6. 59~6. 79m位置处。结合现场实际情况确定在距弯月面6. 73m处安装末端电磁搅拌,并进行工业实验分析了末端电磁搅拌的应用效果。结果表明:施加末端电磁搅拌后,铸坯与盘条质量均有所改善。连铸坯平均碳偏析指数由1. 05降至0. 99,最大碳偏析指数由1. 12降至1. 05,中心等轴晶率由36%升高到39%;盘条中心偏析评级由2. 5级下降到1. 5级,网状渗碳体级别由4级下降到1级。
  • 任伟超,李洋龙,杨枕,李冠雄,孙健新,郑晓飞
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    针对冷轧板带在连续退火炉加热段出口“蛇形跑偏”以及瞬间跑偏问题,计算连续退火炉炉辊热凸度,用回归的方法确定炉辊热凸度对跑偏的影响。进而设计出加热段出口防跑偏预警程序,能对带钢在加热段出口跑偏进行预警,并及时调整加热段模型参数以及升降温速率。将该程序应用于首钢京唐冷轧某连退机组,解决了由于炉辊热凸度变化导致的带钢在加热段出口跑偏问题。
  • 材料研究
  • 刘昭,孙光爱,王虹,秦海龙,杨祖坤,毕中南
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    淬火工艺是工件制作过程中不可或缺的环节,而温度梯度又会导致残余应力的产生,因此准确表征GH4169工件内部残余应力及探索建立有效的有限元模拟分析对了解和改善其性能具有重要意义。利用中子衍射的手段研究了GH4169合金淬火残余应力分布,并对淬火过程的温度场和应力场进行有限元数值模拟分析。结果表明:淬火后工件中心的残余应力状态为3向拉应力,约为400MPa;工件近表层形成单向或双向压应力状态,约-300~-400MPa。将有限元计算得到的试样中心和表面处的残余应力和应变与中子衍射测试结果进行对比,结果表明二者应力分布规律较为一致。结合中子衍射和有限元模拟的结果,较为合理地阐述了快速冷却过程中残余应力的形成机制。
  • 黄煜博,张琪,文艺贝,宋昭,周明星,徐光
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    设计了含Ni和无Ni两种纳米结构贝氏体钢种,进行了不同温度下等温淬火热处理实验,目的是研究Ni对等温淬火纳米结构贝氏体钢相变、组织和性能的影响。结果表明,与连续冷却工艺不同,在等温淬火过程中,Ni元素的添加降低了贝氏体相变驱动力,减少贝氏体体积分数,同时使TTT曲线右移,减慢等温贝氏体相变动力学。此外,在等温淬火后,Ni元素的添加提高钢的冲击性能,但由于贝氏体量的减少和残余奥氏体的增多,使钢的拉伸性能降低。其次,随着相变温度的升高,含Ni钢和无Ni钢的强塑积略有增加。
  • 沈文兴 ,陈海涛,郎宇平,浦恩祥 ,周晓玲
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    利用极化曲线、化学浸泡和电化学阻抗测试等方法研究了固溶温度对超级奥氏体不锈钢00Cr20Ni25Mo6Cu3耐点腐蚀性能的影响。并借助金相显微镜(OM)分析了热处理后的组织形貌。结果表明,随着固溶温度的升高,第二相逐渐溶于基体,晶粒也明显长大;腐蚀失重率先降低后增加,在1200℃时达到最小;交流阻抗谱圆弧半径先增大后减小,即材料耐腐蚀性能先增强后减弱。第二相是导致00Cr20Ni25Mo6Cu3不锈钢耐腐蚀性能下降的主要原因。
  • 郑爱琴,宋新莉,马玉喜,孙新军,贾涓,梁小凯
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    为研究Cu对控轧控冷低合金耐磨钢组织及强韧性的影响,选用含Cu和不含Cu两种低合金钢板进行对比试验。借助JMatPro软件计算CCT曲线,利用OM与TEM等分析组织、析出相,万能拉伸试验机与冲击试验机测试钢的强度与低温冲击韧性。结果表明,低合金耐磨钢中添加Cu元素,奥氏体稳定性增加,使得铁素体与珠光体相变推迟,CCT曲线右移。两组试验钢控轧控冷处理后室温组织是板条马氏体加下贝氏体,含Cu试验钢马氏体含量略高且马氏体板条尺寸细小,两组试验钢基体中均发现纳米析出相(Nb,Ti)C与(Nb,Ti,Mo)C。添加质量分数0. 49% Cu的耐磨钢屈服强度比未添加Cu耐磨钢高70. 5MPa,并且在-60℃仍然具有较高的低温韧性。低合金耐磨钢中添加Cu有利于提高钢的强度,改善低温韧性。
  • 阴启龙 ,杨庚蔚 ,赵刚 ,毛新平 ,汪水泽,刘洋
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    利用Thermecmastor- Z型热模拟试验机、Formastor- F型相变仪,结合光学显微镜、扫描电子显微镜及显微硬度计等设备系统研究了CSP热轧TRIP 600钢的连续冷却相变行为,获得了试验钢的动态及静态CCT曲线,探讨了形变和冷速对其相变行为的影响。