2011年, 第46卷, 第11期　刊出日期：2011-11-15

  

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综合论述
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  近年来低合金高强度钢的进展

  张晓刚

  钢铁. 2011, 46(11): 1-9.

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  从洁净钢生产、薄板坯连铸连轧无头轧制、薄带铸轧以及以快速冷却为核心的TMCP工艺等几个方面介绍了HSLA钢生产工艺技术的最新发展，并系统介绍了汽车用钢、船舶及海洋工程用钢、管线钢、建筑结构钢、核电用钢、压力容器用钢、工程机械用钢及集装箱用钢等行业所用的HSLA钢品种开发方面新进展。认为未来HSLA钢将向高强、高性能和低成本方向发展，对HSLA钢的发展有指导作用。
原料与炼铁
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  高炉块状带矿石逐渐升温还原对料层透气性影响

  赵宏博,程树森,白永强,马金芳, ,万雷,王尉平

  钢铁. 2011, 46(11): 10-15.

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  为了模拟高炉块状带内矿石还原过程对料层透气性的影响，根据实际高炉料层的运动升温及煤气成分的变化情况，设计了模拟矿石在高炉块状带行程的试验方法，建立了能够实时监测料层压差和矿石还原度的试验装置，给出了矿石逐渐升温还原对料层透气性影响的量化评价指标，并实测了某高炉烧结矿、球团矿、块矿、混合矿石在逐渐升温过程中的料层压差和还原度变化，得出逐渐升温还原后的粉化指标和料层压差增加率具有很好的一致性。与原有的低温还原粉化测试方法相比，该方法更适合用于判断高炉整个块状带内矿石还原对料层透气性的影响，更有利于评价矿石性能对高炉操作的影响。试验还研究了原始粒径、还原失重、还原温度、还原时间、加热、转鼓、泡水对矿石粉化程度的影响。
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  高炉炉料配加热压含碳球团软熔滴落性能的试验研究

  储满生，柳政根，王兆才，赵凯，郭同来

  钢铁. 2011, 46(11): 16-20.

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  以常用的炼铁原料为基础，系统研究了配加不同比例的热压含碳球团对高炉炉料的软熔滴落性能的影响，并进行了理论分析。研究表明，配加热压含碳球团对高炉综合炉料的软化区间、熔化区间、滴落率和透气性等软熔滴落性能参数有显著的影响。随着热压含碳球团配比的增加，软化区间t40-t4逐渐变宽；熔化区间tD-tS逐渐变窄，熔化开始温度tS逐渐升高，滴落温度tD逐渐降低；滴落率先增加后降低，当配比为40%时，滴落率最高，为6710%；最高压差先下降后升高，但在配加热压含碳球团条件下，炉料的最高压差都有所降低。从综合炉料的软熔滴落性能综合考虑，高炉炉料配加热压含碳球团的适宜配比应为40%~50%。
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  钒钛磁铁精矿分流制粒烧结中配碳量的影响

  吕庆，杨松陶，孙艳芹，胡晓，白瑞国，陈树军

  钢铁. 2011, 46(11): 21-25.

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  分流制粒烧结是一种新的烧结工艺，即将铁精矿分别制成高碱度物料和酸性球，再混入燃料、返矿等进行烧结的方法。试验结果表明，随着配碳量增加，铁酸钙含量降低，钙钛矿含量增加，赤铁矿含量减少，转鼓强度和还原粉化指数提高，还原性下降。过高的配碳量不利于烧结矿质量，配碳质量分数应控制在4.2%左右。
炼钢
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  IF钢中细小夹杂物的控制

  李镇, ，王晓峰，林洋，费鹏，姜茂发

  钢铁. 2011, 46(11): 26-31.

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  高纯净度钢的生产是21世纪钢铁企业面临的重大课题，对钢中全氧含量和夹杂物含量的控制是生产高纯净IF钢的关键技术。为此笔者提出一种全新的夹杂物控制技术——反应诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物的工艺，设计了一种具有该种功能的复合球体，并开展了工业现场试验研究。试验结果表明：反应诱发微小异相去除细小夹杂物工艺是一种成本低、效率高、简便易行的夹杂物控制技术，它可以显著降低IF钢中非金属夹杂物数量。与传统工艺相比，采用该技术对钢液进行处理后，铸坯中氧化物夹杂的数量明显减少，尺寸变小，铸坯的平均w(［TO］)最低可达7×10-6，吨钢成本可降低5～10元。
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  马钢大型转炉炼钢工艺正常化的途径

  杨文远，徐小伟，王明林，邓勇，朱伦才

  钢铁. 2011, 46(11): 32-36.

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  马鞍山钢铁股份有限公司第4炼轧厂有300t复吹转炉2座，投产初期生产不正常。通过改进氧枪喷头参数，开展转炉炼钢的基础研究，优化吹氧、造渣制度和规范吹炼操作等措施，经过2年多的生产实践，使转炉炼钢操作正常化，能够满足生产低碳优质深冲钢的技术要求。
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  轧制超厚板的高质量板坯工艺探索

  何航，刘永龙，丁金虎，唐利民

  钢铁. 2011, 46(11): 41-44.

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  针对轧制超厚板对钢水洁净度和板坯质量的特殊要求，进行了LF炉渣系、VD和LF炉吹氩制度以及连铸工艺参数等优化试验。试验结果表明:钢水纯净度达到了预期效果，w(［P］)≤0.01%，w(［S］)≤0.003%，w(［O］)≤4×10-6，w(［H］)≤0.9×10-6，w(［N］)≤35×10-6；同时，板坯质量也得到了有效的改善，Q345系列钢种的中心偏析为1.0级，其他试验钢种的C类偏析达到了0.5级；中心疏松都达到了0.5级。
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  连铸板坯中心线偏析形成机制与轻压下技术

  侯自兵，成国光，饶添荣

  钢铁. 2011, 46(11): 45-48.

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  针对连铸板坯中心线偏析，利用原位分析技术对中心线区域进行扫描。发现连铸板坯中心线区域的宏观偏析由正偏析带和负偏析带共同组成，其中碳、磷、硫这3种元素在中心线正偏析带周围有明显的负偏析带。对这种其周围存在负偏析带的板坯中心线偏析提出了相应的形成机制。最后根据形成机制近似推断了轻压下技术中压下速率与临界固相率这2个重?问贫辖峁肭叭说难芯勘冉弦恢隆Ｍ币步徊奖砻魉嵝纬苫频暮侠硇浴?
压力加工
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  沙钢细晶粒热轧薄带钢的研究和工业生产

  刘东升，李冉，陈少慧

  钢铁. 2011, 46(11): 49-55.

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  通过系统的实验室研究、中试工场热轧试验和工业生产热轧试验，成功实现了热连轧细晶粒系列C-Mn钢的工业化生产。利用变形诱导铁素体相变DIFT机制和变形后快速冷却工艺，在w(［Mn］)为0.2%～0.7%的低碳（w(［C］)为0.13%～0.17%）钢中获得了细晶粒多边形铁素体（PF）+珠光体（P）+贝氏体（B）组织。使用奥氏体未再结晶区终轧和快速冷却工艺路线在高锰钢（w(［C］)为0.13%～0.17%，w(［Mn］)为1.5%）中得到了PF+B组织。在1450mm热带钢连轧生产线上，批量生产出厚度4.0～5.5mm细晶粒热轧板卷。
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  不锈钢/碳钢包层钢筋轧制模拟分析与试验研究

  高亚男，谢红飙，肖宏，王健

  钢铁. 2011, 46(11): 56-60.

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  研究了不锈钢/碳钢包层钢筋轧制过程中，轧件尺寸变化情况以及金属的流动规律。应用MSC.Marc对不锈钢/碳钢包层钢筋轧制过程进行了有限元模拟。基于软件二次开发，判断两金属的结合状态。通过和均质碳钢钢筋轧制模拟结果进行对比，并经包层钢筋轧制试验验证，结果表明：轧制过程中，不锈钢包层钢筋芯部的轴向延伸阻力大于均质碳钢钢筋，造成包层钢筋的宽展大于均质碳钢钢筋，因此，不能应用轧制均质碳钢钢筋的孔型轧制包层钢筋。包层钢筋的模拟结果与试验比较吻合，证明孔设计合理且有限元模型可靠。
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  400mm厚连铸坯轧制时缺陷的压合模拟

  张林，赵德文，邓伟，王根矶,，白学军

  钢铁. 2011, 46(11): 61-65.

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  对某宽厚板厂最新投产的400mm连铸坯，以刚-粘塑性有限元模拟分析了其轧制Q345特厚钢板时的缺陷压合过程和临界压合条件。结果表明：在足够的压下率下，特厚板中心矩形裂纹能够被压合；缺陷尺寸、轧辊半径和坯料厚度对缺陷压合影响很大。缺陷尺寸和轧辊半径越大、坯料厚度越小，压合所需的临界压下率越小；在1120mm×4300mm热轧机上第1道次压合400mm铸坯中心矩形裂纹的临界压下率为15.8%，转化为几何参数为0.511。以临界变形量单道次压合裂纹效果较好。缺陷压合试验验证了有限元模拟结果。
钢铁材料
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  碳化物对非调质钢零件淬硬层组织及性能的影响

  张英建，鹿云，陈思联，惠卫军，董瀚

  钢铁. 2011, 46(11): 66-70.

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  在扭转疲劳试验中，非调质钢FAS2340半轴零件性能比调质钢42CrMoH零件高出50％以上。为研究其原因，对上述两种半轴零件进行了研究。金相观察发现，在感应淬火过程中FAS2340钢中形成大量规则排列的微小质点，经TEM和相分析对比发现，质点主要由未熔解的渗碳体颗粒构成，并且占总数70％以上Fe3C质点尺寸分布在5~9nm范围内。大量的Fe3C质点促进零件表层晶粒细化，并在随后的淬火冷却过程中形成均匀细小的马氏体组织，零件使用性能得到显著提高。
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  铜含量对高碳TWIP钢组织和力学性能的影响

  易炜发,朱定一,杨泽斌,林淑梅

  钢铁. 2011, 46(11): 71-76.

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  采用真空熔炼法制备了Fe-20Mn-XCu-1.3C系高强度高塑性合金钢。通过单向拉伸试验和OM观察，研究了铜含量的变化对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：Fe-20Mn-XCu-1.3C系合金拉伸变形前后均为单相奥氏体组织。随着铜含量的增加，合金的屈服强度和伸长率提高，而抗拉强度降低，Fe-20Mn-3.0Cu-1.3C合金的抗拉强度为1256MPa，伸长率为77.6%，强塑积达到97465.6MPa·%，具有优异的综合力学性能。铜含量的增加提高合金的层错能，推迟了变形过程中孪晶的形成并降低了孪晶的形成速率，使位错滑移更容易发生。Fe-20Mn-XCu-1.2C系合金具有较高的加工硬化速率水平，其加工硬化速率随着铜含量的增加而降低。
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  异步轧制TWIP钢的力学性能和微观组织

  蒋建华，丁毅,，陈云龙，单爱党

  钢铁. 2011, 46(11): 77-81.

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  利用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜对异步轧制及热处理TWIP钢的力学性能与微观组织进行了研究。结果表明，TWIP钢经500℃异步轧制后强度显著提高，而塑性降低，这是位错与孪晶共同作用的结果。轧制后的热处理降低了位错密度以及变形孪晶数量，导致强度降低，伸长率升高。经600℃和700℃退火后，TWIP钢表现出良好的强度和塑性综合性能。因此，异步轧制后热处理是获得具有优良综合力学性能TWIP钢的可行途径。
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  低碳高硫易切削钢的切削性能研究

  王宏斌,，林腾昌，段飞虎，张志强，王勇

  钢铁. 2011, 46(11): 82-85.

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  对宣钢生产的X1215低碳高硫易切削钢进行了切削试验，运用扫描电镜研究了钢中的夹杂物形态。切削试验表明，该钢的易切削性能优于45钢，切削比Kr达到1.48。分析表明，该钢中全氧的质量分数为120×10-6 时，钢中大量存在的条形硫化锰及纺锤形硫化锰-氧化物的复合夹杂是钢材切削性能优良的主要原因。
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  冶炼方法对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al高强不锈钢棒材力学性能和组织的影响

  孙永庆，梁剑雄，杨志勇，宋为顺，李文辉，陈志强

  钢铁. 2011, 46(11): 86-88.

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  研究了使用真空感应炉+电渣重熔工艺代替原有的电炉+炉外精炼（LF）+电渣重熔工艺对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al高强度不锈钢不同规格棒材的力学性能和组织的影响。结果表明，使用新工艺得到的钢材更为洁净，组织中保留有适量的残余奥氏体；与旧工艺小规格棒材相比，新工艺得到的大规格棒材在保持或提高抗拉强度的同时，优化了屈强比，提高了塑韧性，冲击吸收功提高了40~60J；适当调节w(Cr)eq/w(Ni)eq比以及采用合理的锻造、轧制工艺，可以消除棒材组织中δ-铁素体的不利影响，更大限度地发挥材料潜力。
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  P92耐热钢δ-铁素体含量的热力学计算与试验分析

  石如星，刘正东，张才明

  钢铁. 2011, 46(11): 89-92.

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  采用试验方法研究了加热温度对P92钢中δ-铁素体含量的影响。试验结果表明，在900~1200℃温度范围内，随着加热温度的升高，δ-铁素体含量先减少后增多，呈U型变化，在1050℃附近δ-铁素体含量最少。采用Thermo-Calc热力学软件计算得到了P92钢的准平衡态相图，并对上述热过程进行了相计算，计算数据与试验结果吻合。随着钢中铁素体形成元素含量增多，P92钢的准平衡态相图的奥氏体区缩小，铁素体区扩大，但处于单相奥氏体区内最低碳含量对应的温度值均在1050℃附近。准平衡态相图能够较好地解释δ-铁素体含量随温度变化的规律。
环保与能源
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  烧结热工测试与分析

  董辉，林贺勇，，张浩浩，蔡九菊，徐春柏，周节旺

  钢铁. 2011, 46(11): 93-98.

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  对鞍钢某360m2烧结机进行了全方位的热工测试与分析，借此研究了中国大型烧结机余热资源的产生、转化、回收与利用过程。研究表明：生产1t烧结矿的燃料消耗为1612.13MJ，余热资源总量为1439.36MJ，能级为0.41。其中，烧结矿与烧结烟气的显热分别占70.87%和29.13%。余热资源中，得以回收的占40.29%。余热产生、转换、回收与利用过程中，由燃料化学转换为烧结矿和烧结烟气温度的损最大，其次是由烧结矿温度转换冷却废气温度的损，最后是由冷却废气温度转化为蒸汽的损。降低损最主要的因素是：减少烧结机和冷却机的漏风率以及设置适宜的冷却废气流量和冷却机内料层厚度。