2018年, 第30卷, 第10期　刊出日期：2018-10-15

  

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综合论述
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  一种新型FeSiBPCu系纳米软磁合金的研究现状及未来发展趋势

  黄梦琪 ，吴开明 ，向前 ，张科林 ，TSEPELEV V S，汪汝武

  . 2018, 30(10): 763-768. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180138

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  首先介绍了铁基纳米软磁合金，由于其具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗等许多优良的软磁性能，被应用于扼流线圈和变压器等多种磁性部件，从而引起了人们的注意。然后对传统纳米软磁合金和新型FeSiBPCu系纳米软磁合金的研究进程进行了详细的阐述，介绍了国内外的一些研究人员对于纳米软磁合金的探索。并将新型FeSiBPCu系纳米软磁合金与传统纳米软磁合金进行对比，列出其具备的优势与不足。然后重点介绍了针对这些不足，对这种新型纳米软磁合金进行的一些拓展研究的进展及现状。最后对这种新型纳米软磁合金的发展进行了展望。
冶炼与加工
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  炉料粒度对高炉料面炉料分布及透气性的影响

  胡伟，程树森，徐文轩，邦嘉文

  . 2018, 30(10): 769-775. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180066

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  为了研究炉料粒度对炉喉内炉料分布和料层透气性的影响，建立了4070m3高炉并罐式无钟炉顶三维模型，应用离散单元法对炉料粒级分布为25～40、40～60和60～80mm时，炉料从料仓运动至炉喉全过程进行数值计算。结果表明，不同粒级分布的炉料在炉喉内形成的料层，其周向各区域内炉料体积分布均在±10%之间波动。随着颗粒粒度增大，料面堆尖位置沿圆周分布更接近圆形。颗粒粒度越小时，壁面效应作用越弱，边缘处空隙度相对于料面中心来说差别越小。对于25～40、40～60和60～80mm粒级炉料，边缘透气度分别是料面中间区域的1. 4、2. 1和2. 5倍左右。因此，保证料面径向颗粒粒度合理分布，对料层透气性十分重要。
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  基于BP神经网络的COREX铁水硅含量预测模型

  文冰洁，吴胜利，周恒，顾凯

  . 2018, 30(10): 776-781. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180085

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  COREX铁水硅含量偏高且易波动一直是生产过程中面临的难题，而精准预测COREX铁水硅含量可为稳定并降低铁水硅含量提供理论依据和技术参考。利用BP神经网络建立了COREX铁水硅含量预测模型，通过相关分析法确定模型的输入参数，采用计算邓氏关联度的方式确定各参数对应的滞后炉次。并利用某钢厂COREX实际生产数据分别进行学习和验证，结果表明预测误差为±0. 1%时，其命中率为80%。为提高模型的预测精度，在该模型的基础上，采用时间序列推移法，实时更新训练样本，优化模型。研究结果表明，改进后的模型预测误差为±0. 1%时，命中率是90%，提高了模型预测精度。该模型可为判断铁水硅含量变化以及后续操作提供理论依据。
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  冶金尘泥制备钙铁双氧载体材料

  高志芳，苏畅，李娜，春铁军，余正伟，刘海涛

  . 2018, 30(10): 782-788. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180045

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  化学链燃烧技术是实现CO2高效低能分离和捕捉的新型燃烧技术。以含铁冶金固废尘泥为研究对象，采用共沉淀法制备了钙铁双氧载体（CaSO4- Fe2O3），并采用TG- DTA、XRD、SEM以及能谱扫描的分析手段，对CaSO4- Fe2O3双氧载体的材料特性及化学链燃烧反应特性进行了表征和分析。结果表明，由含铁冶金尘泥制备的CaSO4- Fe2O3双氧载体质量分数为93. 58%，比表面积为10. 37cm2/g，与煤粉反应后的转化率为67. 47%，具有较好的反应活性。结合SEM和EDS分析，造成载体活性降低的主要原因是循环燃烧过程中煤灰分的累积，致使载体成分复杂多元化，并发生化学反应和团聚效应，导致载体活性降低。
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  CVCC法测定80%CaF2- 10%CaO- 10%SiO2熔体的电导率

  劳一桂 ，高运明 ，王强 ，李光强

  . 2018, 30(10): 789-795. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180083

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  采用热解氮化硼（PBN）管构建毛细管电导池，通过连续变化电导池常数（CVCC）法测定了1663、1693、1723和1753K下石墨坩埚内80%CaF2- 10%CaO- 10%SiO2(质量分数)电渣熔体的电导率，分别为453、459、473和485S/m。通过阿累尼乌斯公式拟合计算出电导活化能为18. 9kJ/mol。实验测出的电导率、电导活化能与相关文献结果接近，表明CVCC法在PBN管构成的毛细管电导池内测定该电渣熔体电导率的方法是可行的。
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  石墨化碳素钢的冷压缩变形行为

  张永军，张鹏程，韩静涛

  . 2018, 30(10): 796-801. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180038

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  利用Gleeble- 3800热模拟试验机，在应变速率为1s-1下，对以铁素体+石墨为组织特征的碳的质量分数为0. 43%的石墨化碳素钢进行冷压缩变形试验。绘制了该钢的应力- 应变曲线，并利用光学显微镜、场发射扫描电镜、显微硬度仪对不同压下量压缩试样中大变形区内石墨粒子的变形形态及其内部结构，以及铁素体的变形形态及其显微硬度进行了金相分析。研究结果显示，该钢在本试验条件下的应力- 应变曲线中存在峰值应力，其峰值应力为645MPa，对应的即峰值应变为0. 43；随着压下量的增加，压缩试样大变形区内石墨粒子、铁素体逐渐被压扁并呈纤维化，其中，变形石墨粒子的变形依靠石墨片层间的滑移变形、亚结构间的剪切变形以及压实石墨随铁素体基体流动的延伸变形来实现；铁素体的显微硬度随着压下量的增加而增大，呈逐渐硬化趋势，但峰值应力后的硬化程度减缓。结合铁素体的硬化程度以及变形石墨的内部结构，可以认为，峰值应力后，压缩试样大变形区的变形是以石墨变形为主，铁素体变形为辅（主要为协调石墨变形）的变形过程，这也是该钢应力- 应变曲线中应力降低的原因之一。
材料研究
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  Fe- Si- B- P- C熔体性质对非晶薄带质量的影响

  李颖 ，陈文智 ，董帮少 ，周少雄

  . 2018, 30(10): 802-806. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170444

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  分别采用振荡杯法和座滴法研究了Fe- Si- B- P- C合金体系熔体黏度及表面张力随温度的变化规律，确定了黏度的温度敏感性差异最大的2个合金成分。用平面流工艺制备了该2种合金的非晶薄带，分析了薄带的厚度和贴辊面表面质量随熔体温度的变化。结果表明，非晶薄带的厚度随熔体温度的升高而近似线性减小；对于熔体黏度对温度不敏感的合金来说，熔体温度变化对薄带厚度的影响也相对较小；薄带贴辊面的气坑尺寸和数量均随熔体温度的升高先减小（减少）后增大（增多）。最后，分别从黏度及表面张力对熔潭的影响角度对实验结果进行了分析。
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  钛铌微合金钢连铸坯角部横裂纹敏感性

  杨柳 ，李阳 ，薛正良 ，程常桂

  . 2018, 30(10): 807-815. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180015

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  为明确不同速度冷却时表面奥氏体的长大规律和在第Ⅲ脆性区的热塑性，用Gleeble- 3500热模拟机分别对钛铌微合金钢进行了奥氏体长大热模拟试验和第Ⅲ脆性区热拉伸试验。研究结果表明，当冷却速率小于5℃/s时，钛铌微合金钢铸坯表面容易形成粗大的（大于1mm）奥氏体晶粒；随着冷却速率的增大，奥氏体边界析出细小的Ti(C,N)，能有效地钉扎限制奥氏体的长大。在热拉伸试验过程中，当冷却速率为1和5℃/s时，钛铌微合金钢铸坯在800℃热拉伸时断面收缩率仅为29. 7%和23. 0%，2种冷速下都伴随有70～200nm矩形或不规则形的(Ti,Nb)(C,N)和40～100nm针状的Nb(C,N)析出。铸坯角部振痕谷底处在高温低冷速下形成粗大奥氏体晶粒，并在第Ⅲ脆性区矫直，是导致钛铌微合金钢角部横裂纹敏感性高的主要原因。
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  0. 1C- 5Mn钢两相区退火后的残余奥氏体与力学性能

  田亚强，黎旺，郑小平，宋进英，魏英立，陈连生

  . 2018, 30(10): 816-821. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180003

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  通过ART（奥氏体逆相变）热处理工艺，研究了两相区退火温度对0. 1C- 5Mn钢中残余奥氏体与力学性能的影响。采用SEM、XRD、室温拉伸等分析测试手段，表征了试验钢组织形貌、亚稳奥氏体含量以及力学性能。结果表明，试验钢经ART工艺处理后，室温组织主要由铁素体与残余奥氏体组成；随退火温度升高，试验钢中出现碳化物析出与再溶解，同时板条状形变马氏体回复多边化形成等轴铁素体，颗粒状奥氏体过冷? 湮逄踝春涂樽绰硎咸澹?30、645、660℃退火1h试样中奥氏体体积分数相近，分别为18. 4%、19. 5%、18. 8%，随温度升高，奥氏体含量骤降，大量逆相变奥氏体? 湮硎咸澹蛔酆喜煌嘶鹞露龋砻魇匝楦志?60℃退火可获得最佳的综合力学性能。
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  高强抗震钢筋原位拉伸的微观组织变形机理

  周煌，刘铖霖，曹建春，陈伟，张正云

  . 2018, 30(10): 822-829. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170438

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  为研究不同组织对高强度抗震钢筋性能的影响，得到其微观组织变形行为的规律，针对3种不同组织特征的500MPa级高强度抗震钢筋，其组织分别为铁素体和珠光体、铁素体和珠光体以及少量贝氏体、铁素体和少量珠光体以及大量贝氏体为主，利用原位拉伸仪观察、研究多相微观组织变形行为以及多相组织协调变形机理以及断裂机制。结果表明，铁素体和珠光体为主的试验钢，铁素体和珠光体变形明显，其中铁素体优先变形，但由于贝氏体硬质相对珠光体的阻碍作用，变形不明显，随着变形量的增加，最后导致珠光体的断裂。以铁素体和珠光体以及少量贝氏体为主的试验钢，贝氏体在初期基本不变形，而后对铁素体和珠光体的变形产生阻碍运动，仅发生一定程度的改变。以铁素体和少量珠光体以及大量贝氏体为主的试验钢，变形初期以铁素体变形为主，珠光体因其含量非常低，变形不明显。随变形量的增加，贝氏体的变形越发明显，到一定程度后促使珠光体开始变形，并最后断裂。
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  退火方式对低碳Al镇静钢组织和性能的影响

  夏明生，刘春雨，张洪波，彭云，李桂兰

  . 2018, 30(10): 830-835. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180042

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  采用光学显微镜和拉伸试验机对碳的质量分数在0. 04%～0. 06%的Al镇静钢在不同退火方式后的组织、性能以及自然时效性能进行对比研究。研究结果表明：成分相同时，罩式退火产品比连续退火具有更低的强度、更高的伸长率和更优的成型性能，产品的强度随着带钢厚度的增加而降低，断后伸长率随着厚度的增加而增加，屈强比则表现出不同的变化趋势；连续退火成品性能对热轧卷取温度具有较强的敏感性，随着卷取温度升高，铁素体晶粒尺寸增加。罩式退火产品具有更优的抗时效性能，可以确保6个月内不发生自然时效。
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  国产和进口10Cr转子钢高温持久性能和组织演化

  肖国华，韩学文，田晓，李益民，杨百勋

  . 2018, 30(10): 836-841. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180014

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  为掌握国产超超临界汽轮机转子10Cr钢的性能特点，进行了国产和进口10Cr钢的对比研究。首先介绍了汽轮机转子钢的发展和国内外10Cr钢的研究情况。以国产和进口10Cr转子钢为研究对象，通过高温持久试验、光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段，对比研究了二者高温持久性能和微观组织演化。结果表明，进口10Cr转子钢在595℃高温持久强度要优于国产材料。二者组织演化规律相似，随时间的延长，M23C6、MX、Laves几类不同析出相依次析出、聚集和长大。同时发现国产材料中存在尺寸较大的富Nb相，可能会对国产材料的性能带来不利影响。