2018年, 第30卷, 第11期　刊出日期：2018-11-15

  

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综合论述
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  子午线轮胎用帘线钢非金属夹杂物的研究进展

  雷家柳，薛正良，朱航宇，蒋跃东

  . 2018, 30(11): 847-856. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180227

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  资源工程技术研究中心， 湖北 武汉 430081;3．宝钢股份中央研究院武汉分院， 湖北 武汉 430080）
冶炼与加工
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  GCr15轴承钢中TiN夹杂物聚合机理研究

  田钱仁，尚德礼，王国承

  . 2018, 30(11): 857-865. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180094

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  在对GCr15轴承钢的扫描电镜观察中发现了尺寸不同的2类TiN夹杂物，包括小尺寸单颗粒TiN和多颗粒聚合TiN。对TiN的热力学计算表明，GCr15轴承钢中TiN夹杂物在固液两相区析出。对TiN生长动力学的计算表明，在初始Ti的质量分数为0. 0060%～0. 0078%和N的质量分数为0. 0049%～0. 0070%，TiN析出的局部冷却速度为0. 5～10K/s，析出温度为1620～1640K的条件下，单颗粒TiN最终析出半径为1～6μm。对多颗粒聚合型TiN形成机制研究表明，其是由单颗粒TiN经历了3个阶段形成的：当有距离较近的单颗粒TiN时，两者之间会自发形成腔桥并通过腔桥力相互吸引靠近；当带有活性的TiN尖端接触后，发生碰撞粗化；各基相发生固相烧结。
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  含锌杂料球团金属化烧结实验研究

  朱德庆，石玥，潘建，春铁军，鲁胜虎

  . 2018, 30(11): 866-873. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180100

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  为了研究钢铁企业含锌杂料的高效利用新技术，以3种含锌粉尘和1种硫酸渣为对象，开展球团金属化烧结新工艺研究。结果表明：在内配无烟煤，生球水分18%，造球时间13min的条件下造球，在总C/Fe(质量比)为0. 5、外配还原剂烟煤（内外还原剂C含量分加比例为50∶50）、料层高度400mm和风速0. 4m/s的条件下鼓风烧结，得到成品率为85. 62%、利用系数为0. 471t/(m2·h)、转鼓强度为81. 31%及固体燃耗为309. 67kg/t的良好指标。金属化烧结矿全铁质量分数为60. 53%，金属化率为45. 23%，Zn的质量分数为0. 18%，锌脱除率为92. 78%，烟气冷凝后得到的粉尘经过进一步提纯后可作为锌冶炼的原料。
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  AOD炉喷吹CO2代替部分Ar或O2脱碳保铬的热力学分析

  王容岳，袁章福，谢珊珊，李建民，南海，翟俊

  . 2018, 30(11): 874-880. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180096

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  AOD炉冶炼不锈钢工艺主要通过喷吹大量的O2和Ar实现脱碳保铬。钢铁行业每生产1t钢的CO2排放量约为1. 57t，若能将排放的CO2捕集回收并用于钢铁生产过程中，不仅可以节能减排，还可降低冶炼成本。通过热力学计算验证了CO2代替Ar或O2喷吹冶炼不锈钢的可行性，同时分别对不同元素的氧化升降温、不同C含量及CO2喷吹量条件下的反应速率、脱碳深度、保铬效果进行计算，分析CO2代替O2脱碳保铬的热力学过程。结果表明在高碳区喷吹CO2- O2混合气体有利于AOD冶炼过程脱碳保铬。随着CO2比例的增加保铬效果随之提高，而脱碳速率随之降低。但是，提高CO2喷吹量时熔池内脱碳反应速率过慢，引起熔池温度偏低，CO2喷吹比例应控制在20%～40%（体积分数）之间。
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  30tVOD钢包冶炼不锈钢钢液流动模拟研究

  李明林，陈列，寇玉山，代卫星，成国光

  . 2018, 30(11): 881-887. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180092

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  以西宁特钢30tVOD冶炼不锈钢为工艺背景，采用数值模拟与物理模拟相结合的研究方法，研究了顶底复吹条件下30tVOD钢包精炼过程中钢液流动及混匀特性。水模拟实验分析了钢包在底吹及复吹条件下的钢液混匀特性，数值模拟分析了不同复吹条件下钢液的流场特征。研究结果表明：当钢包底吹位置为1/4R（R为钢包底部半径）时，钢液既有最佳的复吹混匀效果，又有较好底吹混匀效果，其混匀时间相比中心位置分别降低46%、14%；钢液流场及湍流动能分析结果表明，当底吹位置1/4R时，在熔池液面区，顶吹与底吹二者作用于钢液形成流动的方向吻合程度较好，且熔池内部钢液活跃体积比高于其他吹气位置，其横截面活跃面积可达47%，结合实际冶炼效果对比，钢包底吹位置1/4R处为VOD钢包的最佳吹气位置。
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  冷连轧机组轧辊原始表面粗糙度优化技术

  刘学良，徐传国，张祥昆

  . 2018, 30(11): 888-893. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180098

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  为了提高机组效率和成品质量，通过分析冷连轧机组轧制过程中容易出现的轧制不稳定现象，在建立了前滑值、打滑因子以及成品粗糙度与工作辊原始表面粗糙度之间一一对应关系的基础上，充分结合冷连轧机组的设备与工艺特点，研究出一套适合于冷连轧机组的工作辊原始表面粗糙度优化技术。通过该技术，在满足用户对产品粗糙度要求的前提下，实现了对前滑、打滑的有效防控，并将其应用到某厂1420冷连轧机组的生产实践中，大大提高了机组速度和成品带材的表面质量，给现场带来了较大的经济效益。
材料研究
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  临界区退火对热轧中锰TRIP钢P偏聚的影响

  李岩，蔡旭东，赵增武，定巍

  . 2018, 30(11): 894-899. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180073

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  用场发射扫描电子显微（FE- SEM）和透射电镜（TEM）结合能谱仪，观察热轧中锰TRIP钢在不同退火温度、相同时效制度下的P偏聚行为。结果显示，650℃退火+时效后的试样更容易观察到P偏聚区，呈散点状，较为弥散地分布在视场内，而750℃退火+时效后的试样P偏聚更为集中，呈狭长带状分布，偏聚区集中而数量少。2种退火温度下，试样中的P偏聚区都与碳化物重叠分布在一起。650和750℃均为试样临界区（铁素体+奥氏体）温度，同一温度下，P在铁素体中的扩散系数是在奥氏体中的扩散系数的26倍，P更容易在铁素体晶界偏聚，但扩散系数不足以解释退火温度对于P偏析的影响。根据电子背散射衍射（EBSD）菊池线分析，含P析出相主要为正交系的FeP相及MnxFe1-xP的（Fe、Mn）P固溶相，与Fe- Mn- C- P系优势区图计算结果一致，属于FeP相与Mn7C3碳化物相共存区。
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  工艺参数对汽车用49MnVS3钢组织和硬度的影响

  冯耀耀，王庆娟，杜忠泽，周民

  . 2018, 30(11): 900-905. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180052

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  采用Gleeble- 3500型热模拟试验机对49MnVS3钢圆柱体试样进行了热压缩试验，研究了变形温度、变形量与冷却速率对49MnVS3钢组织及硬度的影响规律。结果表明，49MnVS3钢在各变形温度条件下的室温组织是铁素体和珠光体。在变形温度为850℃，变形程度为30% 以及冷却速度为10℃/s变形时，其得到的组织分布均匀，钢中铁素体含量较少，珠光体含量高且细化明显。而随着冷却速度增加到20℃/s时，则出现了马氏体组织，影响钢的性能。
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  高钴钼不锈轴承钢疲劳裂纹萌生及扩展行为

  耿思远 ，杨卯生，赵昆渝

  . 2018, 30(11): 906-915. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180053

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  采用高钴钼不锈轴承钢光滑圆柱形试样和缺口试样（理论应力集中系数Kt=3）进行旋转弯曲疲劳测试，研究了高合金轴承钢的裂纹萌生及裂纹扩展行为。用升降法和成组法分别测得轴承钢的疲劳极限和S- N曲线，利用扫描电镜对轴承钢旋转弯曲疲劳试样断口进行观察。结果表明，光滑试样起裂类型为单源萌生起裂，起裂源? 砻嫒毕莺痛伪砻婕性游铮砻嫒毕菸. 砻娲植诙取⒆ち艋拼图庸ぐ己郏伪砻婕性游镂狝l2O3- CaO- MgO- SiO2复合夹杂；缺口试样疲劳极限显著下降，起裂类型为多源萌生起裂，计算得轴承钢的缺口敏感系数qf为1. 18。光滑试样疲劳破坏从以高应力幅粗糙度萌生表面裂纹的破坏向低应力幅驻留滑移带、加工凹痕、夹杂缺陷萌生裂纹转移。疲劳裂纹萌生寿命占整个疲劳寿命的94. 1%以上。
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  固溶工艺对FB2转子钢晶粒长大行为的影响

  张煜. ，赵吉庆，李莉，杨钢

  . 2018, 30(11): 916-921. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180040

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  利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）对不同固溶工艺处理后的FB2试验钢进行了组织观察，研究了固溶工艺对FB2转子钢晶粒长大行为的影响。结果表明：当固溶温度低于1050℃时，试验钢的晶粒长大速率较慢，当固溶温度高于1100℃时，晶粒可以迅速长大。延长固溶时间，晶粒长大速率逐渐下降，8h后晶粒不再明显长大。利用Sellars模型，描述FB2转子钢晶粒尺寸与加热温度和保温时间的关系。提高固溶温度能够提高晶界活性和减弱第二相粒子对晶界的“钉扎”作用，使晶粒迅速长大。FB2转子钢在1100℃下，长时间固溶处理，晶粒发生异常长大的倾向不大。
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  不同钢中马氏体与贝氏体组织形貌

  赵勇桃，鲁海涛，王玉峰，任慧平，刘宗昌

  . 2018, 30(11): 922-927. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180055

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  不同热处理工艺下，钢中马氏体与贝氏体含量与形貌不同，造成钢的力学性能具有差异。通过对45钢、40Cr钢、38CrSi钢进行不同的热处理，获得不同形貌的马氏体、贝氏体组织。采用OM、SEM、TEM对不同钢中的马氏体、贝氏体进行组织形貌观察及分析，并估算了其含量。结果表明,不同碳含量的钢经过水冷淬火热处理后，马氏体组织形貌随碳含量的升高而变化，由低碳板条状过渡到中碳针状板条状并存。同一种钢经过不同热处理后可得到不同形貌的贝氏体组织，45钢、40Cr钢、38CrSi钢贝氏体组织多在晶界处形核并向晶内长大。无碳贝氏体与粒状贝氏体的析出与热处理工艺有关，贝氏体形貌随碳含量与热处理温度的降低由羽毛状逐步过渡到无碳贝氏体。
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  Ti- Mo微合金钢回火过程中纳米碳化物析出行为

  卜凡征，王玉斌，郑连辉，王学敏，吴庆美，郭强

  . 2018, 30(11): 928-934. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180080

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  利用透射电镜对含Ti微合金钢热轧及回火后的析出相分布、形貌和尺寸进行了观察和分析，结合拉伸试验结果研究了回火过程中纳米析出颗粒的变化特征及其对试验钢强度变化的影响。结果表明,600℃回火2h试验钢的屈服强度达到最大值，这是由于除了热轧后空冷形成的高体积分数相间析出以外，回火过程中又形成了大量的过饱和析出，此时纳米析出相体积分数较其他温度增加约3%～5%，颗粒平均尺寸为5～6nm，分布最均匀。随着回火温度的升高和回火时间的延长，2类析出颗粒均发生了不同程度的粗化，相间析出颗粒尺寸均在8nm以下，较过饱和析出颗粒具有较好的热稳定性，析出强化作用更明显。