2013年, 第48卷, 第3期　刊出日期：2013-03-15

  

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综合论述
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  高磁感取向硅钢生产技术与工艺的研发进展及趋势

  仇圣桃，付兵 ，项利，成国光

  钢铁. 2013, 48(3): 1-8.

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  采用节能、环保、经济型的生产技术与工艺来制造高磁感取向硅钢目前已成为世界各大取向硅钢生产厂的研发热点。总结了国内外各大钢铁企业与研究机构采用低温板坯加热技术生产高磁感取向硅钢的开发及应用情况，概括了传统流程实现低温板坯加热技术的方法。介绍了薄板坯连铸连轧与双辊薄带连铸等短流程工艺生产高磁感取向硅钢的研发现状。在此基础上，探讨了高磁感取向硅钢生产技术与工艺的发展趋势及方向。
原料与炼铁
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  进一步降低烧结工艺成本的优化配矿试验

  张建良 李净 蒋海冰 胡正文 赵志星

  钢铁. 2013, 48(3): 9-14.

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  为了降低烧结工艺生产成本，针对北钢360m2烧结机的原料条件及生产状况，对现有配矿方案进行了进一步优化。在基本不改变混合料品位、碱度和SiO2含量等指标的基础上，通过增大低成本矿粉配比，降低高成本矿粉配比，同时调整其他原料配比，制定6种成本较低的配矿方案，并通过烧结杯试验进行了验证。结果表明，2种澳洲矿粉的总配比不宜超过45%；2种巴西矿粉的配比应尽量一致；最优配矿方案可降低烧结混合料成本16.02元/t，且烧结生产指标及烧结矿质量会有改善；仅仅通过调整现有矿粉配比，就可以在改善烧结生产经济技术指标的同时，实现烧结成本的进一步降低。
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  轻烧白云石对烧结矿性能的影响

  刘清才，张洋宾，兰苑培，陈黔湘，敖万忠，张东升

  钢铁. 2013, 48(3): 15-18.

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  针对水钢大量轻烧白云石粉末未能有效利用的情况，进行了烧结中添加轻烧白云石的试验。研究了轻烧白云石与白云石的质量比和MgO含量这2种因素对烧结矿性能的影响。结果表明：随着轻烧白云石与白云石质量比的增加，烧结矿质量指标和低温还原粉化性能先增加后降低，轻烧白云石与白云石质量比为0.67时，烧结矿转鼓强度为68.26%,落下强度为73.51%,成品率为76.14%；MgO质量分数在1.9%~2.5%之间变化时，MgO含量对烧结矿质量影响不明显，MgO含量增加有利于提高烧结矿的低温还原粉化性能，但MgO含量增加将导致烧结矿TFe含量的降低，TFe质量分数从54.27%降至53.28%；综合考虑，最佳工艺条件为轻烧白云石与白云石质量比为0.67，MgO质量分数为1.9%。
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  双碱度烧结矿应用基础研究

  任荣霞，李金龙，方觉

  钢铁. 2013, 48(3): 19-23.

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  首先对高炉使用双碱度烧结矿的优点进行了理论上的分析。通过实验室试验研究了自0.04至3.0的碱度对烧结矿生产和质量的影响。以缩短软熔温度区间为目标，优化了高炉炉料结构。研究结果证明，使用酸性烧结矿与碱性烧结矿为基础的配矿方案对减薄高炉软熔带厚度，改善料柱透气性具有明显作用。
炼钢
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  转炉熔池中废钢的运动

  杨文远，张先贵，王明林，高卫涛，崔怀周，白宇

  钢铁. 2013, 48(3): 24-29.

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  根据相似原理计算了水模喷吹参数, 第一次模拟并拍照了在不同熔池搅拌能量条件下，转炉熔池中废钢运动的实际情况，使炼钢工作者对废钢在熔池中的运动有了清楚的了解。测量了废钢对熔池混匀时间和喷溅的影响，大型转炉炼钢熔池中有10%废钢，熔池混匀时间较无废钢时平均延长35.3%，铁水脱磷预处理转炉有10%废钢，熔池混匀时间平均延长62.8%。定量地研究了熔池中不同质量废钢块与悬浮能量之间的关系，为使废钢熔化有良好的动力学条件，应使熔池的搅拌能量不低于大块废钢的悬浮能量。丰富了废钢熔化的基础知识，为转炉合理地利用废钢和优化转炉吹炼工艺提供依据。
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  薄板坯连铸机生产硼微合金化钢板边部缺陷的控制

  关春立 ，韩立海，姜英

  钢铁. 2013, 48(3): 30-34.

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  硼微合金化是一种提高钢材性能的新技术，但是钢中加入硼元素后，钢板容易产生边部缺陷。通钢FTSR薄板坯连铸连轧生产线对SS400钢种进行硼微合金化处理后，板卷的边部缺陷问题较严重。通过研究边部缺陷产生的机制和进行现场工艺改进试验，对钢水中［Mn］、［S］、［B］、［N］等成分进行调整和严格控制，优化薄板坯连铸机二冷水配水制度，有效地解决了硼微合金化SS400钢种容易产生边部缺陷的问题。
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  低成本的精炼造渣工艺

  冯远超，曾建华，陈亮，张敏

  钢铁. 2013, 48(3): 35-39.

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  攀钢钒高碱度精炼渣因受活性石灰和萤石等原料条件的影响，导致钢水精炼效果不稳定，为此，采用存放周期较短的转炉活性石灰配加适量的萤石进行精炼造渣，以改善钢水的精炼效果。通过理论计算与分析，制定了活性石灰在钢水精炼中的应用方案，现场应用效果表明：活性石灰精炼造渣工艺提高了钢包渣组成控制及钢水精炼效果的稳定性，减小了钢水中硫和磷含量的波动，有利于产品质量的稳定控制，且降低了炼钢成本1.8元/t。
压力加工
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  6+2管材矫直机辊型曲线设计与矫直精度分析

  刘志亮，薛艳杰，王英杰

  钢铁. 2013, 48(3): 40-45.

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  为了改进管材矫直机的矫直质量，以材料力学和金属弹塑性理论为基础，深入研究了普通六辊矫直机和二辊矫直机的矫直过程，反映出六辊矫直机存在空矫区，不能矫直管材头尾，对此提出了一种新型复合管材矫直机，即6+2管材矫直机，可以实现管材全长高精度矫直。通过Matlab求解辊型曲线，并绘制了相应的辊型图，通过理论计算得出了辊型曲线的理想矫直精度。采用有限元软件Marc建立了6+2管材矫直机的有限元模型，并对整个矫直过程进行模拟。在理论分析和数值计算的基础之上，分析了具有一定原始曲率的管材在矫直后的直线度和圆度，证明了此矫直机的矫直能力，为提高管材矫直质量提供了一种新型矫直机。
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  首钢合金结构钢40CrA力学性能预报控制模型的开发与应用

  宁林新，王凤琴，解家英

  钢铁. 2013, 48(3): 46-50.

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  采用人工神经网络方法开发了首钢合金结构钢40CrA的力学性能预报模型，并采用Matlab和VC++两种软件平台建立了对应的力学性能预报系统。该预报系统投入现场在线应用后，通过预测值与实际抽样检验值的分析比较，表明该系统预报精度较高，屈服强度、伸长率等各项性能预报精度达到97%以上，能够满足生产检验要求。
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  基于有限元法的PQF连轧过程宽展规律的仿真

  汪飞雪，杜凤山，于辉，孙静娜

  钢铁. 2013, 48(3): 51-55.

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  根据PQF连轧孔型及工艺特点，分析了连轧管宽展规律对产品尺寸精度和钢管横截面积的影响，并建立PQF连轧过程三维非线性有限元模型，预报了荒管的尺寸形状，对比某厂现场数据，两者吻合良好。通过对不同孔型、不同规格产品的系列仿真，研究宽展规律的影响因素，分析了延伸系数和空隙率对周长系数的影响，延伸系数和减径率对壁厚系数的影响；并利用多元线性回归分析法得到PQF连轧宽展模型，为PQF连轧孔型设计及产品尺寸精度控制提供了理论指导。
钢铁材料
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  硼含量对低碳钢耐蚀性的影响

  张志宏 薛向欣 冉莲玉 杨合 段培宁

  钢铁. 2013, 48(3): 56-59.

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  为考察不同硼含量低碳钢的腐蚀规律，利用盐雾腐蚀试验研究了不同硼含量低碳钢的腐蚀行为，结合X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）对腐蚀产物进行了分析。试验结果表明：含硼低碳钢腐蚀速率与硼质量分数有关，硼质量分数0.002%试验钢腐蚀速率低于无硼钢，硼质量分数高于0.002%的试验钢腐蚀速率超过无硼钢，并且随硼含量增加，试验钢的腐蚀速率逐渐增加；阐述了硼的腐蚀机制。
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  几种高速列车用弹簧钢的奥氏体晶粒长大倾向

  史显波 ，赵连玉，严伟，单以银，沈明钢，杨柯

  钢铁. 2013, 48(3): 60-65.

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  弹簧钢的原奥氏体晶粒大小对其力学性能和疲劳性能有重要影响，采用光学显微镜研究了51CrV4、52CrMoV4、60Si2CrVA、60Si2MnA 4种高速列车用弹簧钢的原奥氏体晶粒在加热后的长大倾向，结合透射电镜的观察分析了4种弹簧钢具有不同奥氏体晶粒粗化温度的原因。试验结果表明，化学成分对其奥氏体晶粒长大倾向具有重要影响，弹簧钢中加入Cr、V、Mo能有效阻止原奥氏体晶粒的长大，奥氏体晶粒的粗化温度与微合金碳氮化合物的固溶温度有关。 在800~1100℃温度范围内加热，51CrV4中的奥氏体晶粒长大趋势最小，52CrMoV4和60Si2CrVA次之，60Si2MnA最大。
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  逆相变退火对连铸坯组织和力学性能的影响

  占炜 ，胡俊 ，徐国富 ，王存宇，曹文全，董瀚

  钢铁. 2013, 48(3): 66-70.

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  研究了逆相变退火温度对0.1C5Mn钢连铸坯的组织结构和力学性能的影响规律，采用SEM进行组织结构的表征，利用XRD技术分析连铸坯退火后奥氏体含量，并测试了退火试样的力学拉伸性能。试验结果表明，连铸坯退火过程中发生奥氏体逆转变且在较低退火温度下有少量碳化物析出，随着退火温度升高，奥氏体含量先增加后减少，析出物逐渐溶解消失。提高退火温度可以显著提高试验钢的抗拉强度但却降低它的屈服强度，另外随退火温度升高，断后伸长率和强塑积先增高后降低。在625~650℃退火，可以获得20%~25%的伸长率。研究结果说明利用逆转变退火可以大幅度提高中锰钢铸坯的力学性能。
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  轧后冷却工艺对铌钛微合金化低碳贝氏体钢组织性能的影响

  李德发 ，王世森，熊玉彰，邢淑清，熊涛，余宏伟

  钢铁. 2013, 48(3): 71-75.

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  利用金相显微镜、SEM、TEM方法研究了轧后冷却制度对铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明：轧后空冷（弛豫）至一定温度后加速冷却获得铁素体/贝氏体双相组织；随轧后空冷终止温度降低，铁素体含量增加，晶粒尺寸越大，第二相析出尺寸也有长大趋势，贝氏体形态发生改变，贝氏体板条边界和取向越不明显，位错密度降低，M/A形态也发生一定变化；力学性能表现为强度降低，屈强比和韧塑性得到改善。当轧后空冷终止温度在725~740℃，然后以15℃/s的冷却速度冷却至440℃，可以获得良好的综合力学性能，性能满足标准GB/T 1591中Q690要求。
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  低碳-低锰系油井套管用钢抗硫化氢应力腐蚀开裂性能

  贺飞，尚成嘉，张峰，毕宗岳

  钢铁. 2013, 48(3): 76-81.

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  对621MPa(90ksi)级抗硫化氢腐蚀油井套管用钢的合金设计、热处理工艺以及组织和性能关系进行了研究，分别设计了0.08C-0.8Mn和0.20C-0.8Mn 2种低碳-低锰试验钢，并重点研究了经调质处理后试验钢的位错、析出物和碳化物对SSCC性能的影响。研究结果表明，采用低碳-低锰，结合Nb、V、Ti和B的微合金设计，通过适当的调质热处理工艺可以获得优良的力学性能、韧性和抗硫化氢应力腐蚀开裂性能，满足相关标准的要求。研究结果还表明，不共平面的位错群、细小的析出物以及弥散的高球化率碳化物，可以使钢具有很好的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能。
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  AF1410钢的旋转弯曲疲劳破坏行为

  韩顺，厉勇，王春旭，刘宪民，李建新

  钢铁. 2013, 48(3): 82-85.

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  通过力学性能测试、微观组织和疲劳断口形貌的扫描电镜（SEM）分析等方法系统研究了一种双真空工艺熔炼的高纯度超高强度钢（AF1410）的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂对其疲劳性能的影响。结果表明：AF1410钢经510℃回火5h后，具有优异的综合力学性能，其旋转弯曲疲劳极限强度达到826MPa；通过疲劳断口的SEM观察，试验用AF1410钢的旋转弯曲疲劳裂纹源均起裂于试样表面的加工缺陷，如刀痕、细微缺口等，这些表面缺陷引起的应力集中是导致其疲劳开裂的主要原因；稀土元素La的加入使得高纯AF1410钢弯曲疲劳断口中出现细小圆形的含La非金属夹杂物，但该类稀土夹杂并未成为旋转弯曲疲劳断裂的裂纹源。
环保与能源
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  再论高炉生产效率的评价方法

  项钟庸，王筱留，银汉

  钢铁. 2013, 48(3): 86-90.

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  根据高炉炼铁原理和实际生产统计数据对炼铁生产效率指标之间的关系进行了分析。提出了一些具体建议。例如，在装料制度和布料模式的选择上，除了保证高炉顺行以外，还应该增加煤气利用率，作为判定合理煤气流分布的标准。在比较实际高炉操作指标的同时，进行了能耗、成本的对标及经济比较。提出了对设备能力过剩的高炉进行扩容改造，以强化设备的利用率来提高产量、降低能耗、降低成本。