最新刊期

    2015年第36卷第3期

      试验研究

    • 魏鹏远, 姜敏, 杨叠, 王新华, 孙维, 汪开忠
      2015, 36(3): 1-4.
      摘要:25CrMoVNi钢由120 t EAF-LF-RH脱气-φ600 mm圆坯连铸工艺生产,EAF出钢时加Al预脱气使[Al]s≥0.030%,并加入石灰造渣预精炼,LF精炼时炉渣表面加Al粒扩散脱氧,LF精炼渣的组成为(/%):53~57CaO,10~13SiO227~28Al2O36~9MgO,0.09~0.10MnO。RH脱气精炼结果表明,RH后T[O]由脱气前0.001 3%~0.001 5%降至0.000 5%;钢中TCa由0.001 9%降至0.000 9%~0.001 7%;夹杂物发生MgO·Al2O3→(MgO)z(CaO)x(Al2O3)y→(CaO)x(Al2O3)y的转变;最后以尖晶石类固相夹杂物数量迅速减少,以钙铝酸盐类的液相夹杂物数量呈现出先增加后减少,钢中夹杂物由6.7个/mm2下降至2.7个/mm2  
      关键词:120 t EAF-LF-RH-CC流程;RH脱气;超低氧高铁车轴钢;夹杂物;尖晶石   
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      更新时间:2026-01-21
    • 响应曲面法分析和优化铁水KR法脱硫工艺

      王震, 苏春阳, 潘明旭, 朱国富, 朱祥, 李坚
      2015, 36(3): 5-8.
      摘要:运用响应曲面法(RSM-response surface method)统计分析和研究了脱硫剂(/%:80.55Ca,0.04S,0.01P,4.34SiO2,6.06CaF2,0.05H2O)加入量(650~950 kg),搅拌时间(7~11 min),搅拌桨转速(90~110 r/min),搅拌桨插入熔池深度(850~1 150 mm)等参数对115~117 t铁水(0.03%~0.06%S,1 250~1 350℃)KR法脱硫效率的影响,并得出回归模型方程。结果表明,采用脱硫剂加入量820 kg、搅拌9 min、搅拌桨的转速101 r/min、搅拌桨插入熔池的深度985 mm的优化工艺参数,进行铁水KR预脱硫,脱硫效率预测值为91.99%,实际值为90.18%,相对误差为2.0%;优化后脱硫工艺所使用的脱硫剂消耗有所降低,且产品的一次合格率从88.35%提高到95.88%。  
      关键词:铁水预处理;KR脱硫;脱硫效率;响应曲面   
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      更新时间:2026-01-21

      综述

    • 高碳铬轴承钢的成分设计和热处理工艺的研究进展

      张国宏, 张志成, 吴开明
      2015, 36(3): 9-13.
      摘要:叙述了高碳铬轴承钢中Mn、Si、Cr、Mo和Al含量及热处理工艺包括马氏体淬火-回火,贝氏体等温淬火、贝氏体-马氏体和马氏体-贝氏体淬火以及纳米贝氏体钢的研究进展。近10年发展的高强度、高塑性和高韧性的纳米贝氏体钢,因其由纳米尺寸的超细贝氏体铁素体板条和板条间富碳的残余奥氏体薄膜组成的特殊组织结构导致其在耐磨和接触疲劳性能方面也具有优越性,该纳米贝氏体轴承钢有良好的应用前景。  
      关键词:高碳铬轴承钢;成分设计;热处理;纳米贝氏体;进展   
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      更新时间:2026-01-21

      工艺技术

    • 天津钢管公司RH-WPB水冷顶枪喷粉系统的应用与展望

      曹海玲, 刘彬, 王海斌, 任彤
      2015, 36(3): 14-16.
      摘要:100 t RH真空炉外精炼设备,备有RH-WPB水冷顶枪喷粉系统,该套喷粉系统一次最大喷吹量2 000kg,理论最大喷吹速度250 kg/min,采用的喷粉脱硫剂为80CaO/20CaF2。14Mn5V钢、30CrMnSi钢和27CrMo27VS钢的RH-WPB处理结果表叫,经过RH喷粉处理后,钢水中的硫含量分别从42×10-6、28×10-6和39×10-6降至28×10-6、15×10-6和22×10-6脱硫效果显著。  
      关键词:RH真空精炼;喷粉系统;喷吹罐;喷吹速度;脱硫率   
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      更新时间:2026-01-21
    • CM690锚链钢发纹缺陷形成分析和工艺改善

      马建超, 石可伟, 杨勰
      2015, 36(3): 17-20.
      摘要:CM690锚链钢的生产流程为铁水预处理-80 t BOF-LF-RH-200 mm×200 mm方坯连铸-轧制成φ50mm圆钢工艺。钢材分析结果表明,酸蚀过程中,CM690钢(/%:0.29C,0.21Si,1.58Mn,0.017P,0.012S,0.017Ti)中条串状MnSTiN夹杂物及其周围带状富碳组织被腐蚀形成发纹状缺陷,另外,富碳贝氏体和珠光体亦逐渐腐蚀。通过控制RH终点[S]0.004%~0.007%,[N]从原55×10-6~70×10-6降至40×10-6~50×10-6钢水过热度从25~40℃降至25~35℃,控制连铸拉速在1.3 m/min,二冷比水量由0.35 L/kg增至0.40 L/kg,基本消除了钢中的发纹缺陷。  
      关键词:CM690锚链钢;发纹;MnS;TiN;带状组织   
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      更新时间:2026-01-21
    • 邵青立, 谢志彬, 张国平
      2015, 36(3): 21-22.
      摘要:统计回归分析了M2高速钢(/%:0.85~0.90C,5.8~6.2W,4.6~5.0Mo,3.8~4.4Cr,1.75~1.95V)电渣锭直径(Φ250 mm~Φ400 mm)和压缩比(11.10~92.46)对钢材(Φ26 mm~Φ120 mm)碳化物不均度的影响,并建立了回归方程,以预测钢材的碳化物不均度级别。结果表明,当压缩比小于20时,随压缩比增加,钢中碳化物不均度降低显著,压缩比超过20时,随压缩比增加,钢中碳化物不均度降低较小;相同压缩比下小规格钢材锻轧材碳化物不均度级别较小。  
      关键词:高速钢M2;电渣重熔;锭型;压缩比;碳化物不均匀度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 180 t转炉氧枪喷头的设计和优化

      梁慧坤, 冯亮花, 张安坤, 刘广龙
      2015, 36(3): 23-26.
      摘要:基于氧枪设计的经典理论,得出180 t转炉5孔氧枪喷头的入口直径55 mm,喉口直径37.2 mm,出口直径50.8 mm,收缩段长度44.6 mm,扩张段长度97.2 mm,喉口长度5 mm;采用CFD流体仿真软件模拟在相同环境温度下喷孔夹角13°~17°时氧枪射流流场,得出15°为180 t转炉氧枪最优喷孔夹角,其射流具有较强的穿透能力和较大的有效冲击面积。  
      关键词:180 t转炉;氧枪;喷孔夹角;数值模拟;优化   
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      更新时间:2026-01-21
    • 曹燕光, 王毛球, 徐乐, 刘剑辉, 董瀚, 胡芳忠, 孙维
      2015, 36(3): 27-29.
      摘要:通过电弧炉留钢操作,控制EAF终点[C]≥0.10%,LF精炼白渣时间≥30 min,利用淬透性预测模型微调钢水中元素含量,控制中间包钢水过热度15~30℃、结晶器、铸流和末端电磁搅拌等工艺措施,试制的Φ110mm~Φ150 mm 22CrMoH齿轮钢(/%:0.20~0.22C,0.26~0.28Si,0.73~0.75Mn,0.007~0.012P,0.001~0.004S,1.05~1.09Cr,0.37~0.39Mo)的氧含量为8×10-6~10×10-6轧材J15△HRC值≤4,夹杂物≤1.0级,低倍组织≤1.0级。  
      关键词:22CrMoH齿轮钢;110 t EAF-LF-RH-CC流程;淬透性带宽;氧含量;试制   
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      更新时间:2026-01-21
    • 铝镇静钢SPHC浸入式水口结瘤成因和控制工艺

      张大江, 王翠娜, 向华, 万国喜, 郑飞
      2015, 36(3): 30-33.
      摘要:SPHC钢(/%:≤0.08C,≤0.05Si,0.10~0.30Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.020~0.045Al)的工艺流程为铁水预处理-150 t顶底复吹转炉-LF-双流板坯连铸-1780 mm热连轧工艺。通过水口结瘤物分析得出,水口结瘤物主要成分为Al2O3和高熔点(1750℃)CaO·2Al2O3夹杂,结瘤物外层为结构疏松的堆积状氧化铝层,中间层为网状氧化铝层,内层为水口材料的脱碳层。通过控制转炉终点[C]>0.04%,调整喂钙铁线用量,使钢液中平均钙铝比由0.03提高至0.06,精炼时软吹氩搅拌由6~8 min提高到8~10 min,连铸过程防止钢液二次氧化等工艺措施,48炉SPHC钢生产结果表明,避免了水口结瘤事故的发生。  
      关键词:SPHC钢;浸入式水口结瘤;Al2O3夹杂物;钙处理;工艺改善   
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      更新时间:2026-01-21
    • 水电站座环用S500Q-Z35钢245 mm特厚板的热处理工艺

      唐郑磊, 许少普, 陆岳璋, 李忠波, 高照海, 杨阳
      2015, 36(3): 34-37.
      摘要:S500Q-Z35钢(%:0.13C,0.25Si,0.007P,0.001S,0.010Al,0.39Cr,0.92Ni,0.44Mn,0.02Nb,0.01Ti,0.54Ceq)245 mm板由KR脱硫铁水-120 t转炉-LF-VD-42t模铸-轧制-热处理工艺生产。根据控制钢的晶粒长大原理,测定的CCT曲线和临界厚度,以及工艺试验,得出S500Q-Z35钢245 mm特厚板经快速升温至930℃,保温2.0min/mm,快冷至670℃的预淬火,快速升温至880℃,保温2.4 min/mm,循环水+气体搅拌冷至室温的亚温淬火,620~630℃,保温4 min/mm,空冷至400℃压平的回火处理,钢板表面组织为索氏体,其他部位为回火贝氏体+铁素体,具有良好的综合机械性能,钢板Z向性能良好。  
      关键词:S500Q-Z35钢;245 mm特厚板;亚温淬火;力学性能   
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      更新时间:2026-01-21
    • 周业连, 何奇, 邓志银, 周剑丰, 朱苗勇
      2015, 36(3): 38-42.
      摘要:检测分析了加改质剂(/%:38~43Al,20~30Al2O327~31CaO,≤6SiO2≤6MgO)改质210 t钢包顶渣前后超低碳钢(≤0.01%C)连铸坯中的夹杂物数量和尺寸分布,通过热力学分析,研究了改质剂对钢渣间氧平衡以及连铸坯中夹杂物的影响。结果表明,钢包顶渣改质前的精炼渣样成分为(/%)25.55~39.68CaO,8.51~15.14SiO26.34~27.09MgO,5.92~6.54Al2O317.32~22.24FeO,3.86~7.35MnO,改质后渣样成分为(/%)34.36~40.43CaO,7.69~11.47SiO26.42~7.31MgO,8.31~25.54Al2O311.94~20.78FeO,2.17~2.63MnO;采用钢包顶渣改质处理,实际渣中a(FeO)小于与钢液中氧相平衡的a(FeO)引起了钢液中的氧通过渣金界面向渣中扩散,从而降低了钢液中氧活度,显著改善钢液的洁净度和降低连铸坯中的夹杂物数量和尺寸,水口结瘤得到明显改善;同时,虽然渣中的a(FeO)下降较小,但钢液中氧活度得到了明显降低。  
      关键词:顶渣改质;杂物;超低碳钢;氧活度;水口堵塞   
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      更新时间:2026-01-21

      组织和性能

    • V含量对高氮20MnSi钢自然时效性能的影响

      杨吉春, 张剑, 周莉, 栗宏伟
      2015, 36(3): 43-45.
      摘要:试验钢(/%:0.22C,1.46~1.66Mn,0.45~0.58Si,0.011~0.013S,0.010~0.012P,0.014~0.047V,0.040~0.044N)由真空感应炉冶炼,浇铸成10 kg锭,锻成25 mm×25 mm坯,并进行870℃ 40 min空冷热处理,经180天自然时效后,观察该钢的组织和测试其力学性能。结果表明,自然时效后高氮20MnSi螺纹钢晶粒变细小,晶粒尺寸为0.8~6μm,带状组织消失,因V(CN)析出,钢的屈服强度提高25~93 MPa,抗拉强度提高17~157 MPa,伸长率由9%~15%提高至26.0%~31.5%,并且自然时效后试验钢的脆性区消失。  
      关键词:20MnSi钢;高氮;钒;时效;组织;力学性能   
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      更新时间:2026-01-21
    • 冷拔60Si2MnA弹簧钢制簧过程的断裂分析

      曹杰, 丁朝晖
      2015, 36(3): 46-48.
      摘要:Φ11.8mm冷拔60Si2MnA弹簧钢(/%:0.58C,1.77Si,0.79Mn,0.15Cr,0.015P,0.005S)的生产流程为80 t LD-LF-VD-热轧至Φ12 mm盘条-冷拔工艺。对卷簧时断裂弹簧进行金相、力学、组织分析表明,热轧材表面质量和冷拔后弹簧钢的力学性能良好,钢中存在20μm以上大颗粒非金属夹杂和冷拉过程产生的表面划痕是卷簧时弹簧断裂的诱因;控制钢中大颗粒夹杂物产生和改善冷拔润滑避免拔制过程产生深的划痕,可防止断裂发生。  
      关键词:60Si2MnA弹簧钢;卷簧断裂;夹杂物;表面质量   
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      更新时间:2026-01-21
    • 萤石含量对连铸保护渣结晶性能的影响

      韩秀丽, 潘苗苗, 刘磊, 张韩, 刘丽娜
      2015, 36(3): 49-53.
      摘要:通过热丝法得出保护渣连续冷却转变(CCT)和时间-温度转变(TTT)曲线,并用偏光显微分析和X-射线衍射分析方法研究了萤石含量(8%~16%)对碱度1.0的薄板坯连铸结晶器保护渣结晶性能的影响。结果表明,萤石含量每增加2%,保护渣的临界冷却速度平均增加2.5℃;同一冷却速度下,随保护渣中萤石含量的增加,结晶温度升高,结晶率增大,有利于提高界面热阻,控制渣膜传热,减少铸坯表面裂纹产生;因萤石含量超过14%时,渣膜中大量生成结晶矿物枪晶石,对连铸润滑要求较高的钢种,应控制萤石含量≤14%。  
      关键词:保护渣;萤石含量;连续冷却转变;时间-温度转变;结晶率   
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      更新时间:2026-01-21
    • 铁路货车60Si2CrVAT钢弹簧疲劳试验断裂分析和工艺改进

      郑国昱
      2015, 36(3): 54-56.
      摘要:Φ16 mm 60Si2CrVAT弹簧钢(/%:0.58C,1.76Si,0.66Mn,0.010P,0.005S,1.15Cr,0.15V)生产流程为转炉-LF-VD-220 mm×300 mm连铸-轧制-退火工艺。弹簧制造主要工艺为冲床下料-中频感应加热-热卷簧-余热淬火(890~870℃,油冷)-530℃电阻炉回火-打磨-抛丸-预压缩。分析了Φ16 mm K6弹簧在疲劳试验过程62万次发生断裂(标准要求≥300万次)的原因。结果表明,弹簧支撑圈与工作圈之间在点接触产生的硌伤而导致应力集中是弹簧早期疲劳断裂的主要原因,同时弹簧局部存在异常下贝氏体也对弹簧疲劳寿命产生了不良影响。通过改进制簧工艺,包括保证支撑圈几何尺寸和弹簧淬火温度,防止弹簧疲劳试验时发生局部点接触等措施,使60Si2CrVAT钢弹簧的疲劳试验寿命≥300万次。  
      关键词:60Si2CrVAT钢;铁路货车用弹簧;疲劳断裂;点接触;应力集中;下贝氏体   
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      更新时间:2026-01-21
    • 李惠, 宋志刚, 丰涵, 郑文杰, 张颖
      2015, 36(3): 57-60.
      摘要:通过Thermo-Calc热力学计算、金相和电化学方法分析和研究了1 050~1120℃固溶的00Cr21Ni2Mn5N、00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni7Mo3N、00Cr27Ni7Mo5N四种典型超低碳双相不锈钢在5001~100℃时效后σ相的析出规律和σ相含量对四种双相不锈钢点蚀电位的影响。结果表明,σ相析出量随着时效温度的升高呈现先增加后减小的趋势,并且随着双相不锈钢中铬-钼含量(/%)依次20.98-0.03,22.41-3.16,25.30-3.46,26.69-4.74递增时,σ相析出量峰值递增,依次为4.9%,22.5%,27.0%,40.5%,同时σ相完全溶解温度提高,依次为660,950,1 060,1100℃;σ相析出量越大超低碳双相不锈钢耐点蚀性能越低,4种钢的σ相析出峰值对应的Eb100值依次为-94.0,100.1,260.2,117.7 mV。  
      关键词:超低碳双相不锈钢;Cr;Mo;σ-相;析出行为;点蚀电位   
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      更新时间:2026-01-21
    • TP310HCbN耐热钢Ф47 mm x 8 mm管材700 ℃持久试验析出行为

      方旭东, 王岩, 范光伟, 夏焱, 王志斌, 韩培德
      2015, 36(3): 61-63.
      摘要:通过扫描电镜、透射电镜、能谱分析和硬度试验等方法分析了TP310HCbN耐热钢(/%:0.07C,0.39Si,1.20Mn,25.05Cr,20.40Ni,0.42Nb,0.266N)Ф47mm×8 mm冷轧管经1120~1160℃固溶处理后在700℃ 0~19 570 h持久试验时的析出相。结果表明,TP310HCbN耐热钢700℃95~220 MPa持久试验时间在0~1000 h时,随时间增加,硬度HV值由237增至255,当持久时间超过1 000 h,硬度趋于平稳;随着持久时间增加,该钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;生产的TP310HCbN耐热钢700℃-100 000外推持久强度为63.65 MPa满足标准要求。  
      关键词:TP310HCbN耐热钢;Ф47 mmx8 mm管;析出相;持久强度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 杨顺虎, 朱苗勇, 王忠英
      2015, 36(3): 64-66.
      摘要:低合金高强度钢Q345E(/%:0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S)的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-Φ450 mm铸坯CC-Φ110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比(10.33~20.25)、开轧温度(1120~1 080℃)和冷却方式(0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷)对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。  
      关键词:风电法兰用钢Q345E;控冷控轧工艺;组织;低温冲击功   
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      更新时间:2026-01-21
    • 王之香, 王玉玲, 邬中华
      2015, 36(3): 67-69.
      摘要:试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢(/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V)的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为Rp0.2525 MPa,Rm720 MPa,A523%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。  
      关键词:250 mm x 250 mm方坯;EA4T车轴用钢;淬-回火处理;组织;力学性能   
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      更新时间:2026-01-21
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