最新刊期
      2016年第37卷第5期

        试验研究

      • 20t T型中间包控流装置的模拟和优化

        彭家清, 白晓路, 贺银
        2016, 37(5): 1-4.
        摘要：用CFX 流场计算软件模拟对比20t T型中间包3种控流装置,研究导流孔个数、孔径、位置对中间包钢水流场的影响,得出较合理的控流装置方案。模拟和应用结果表明，采用两边挡墙设上下导流孔，中间挡墙设一个导流孔，中间包内钢水流场、液面和出口流稳定，钢水温度波动小，中间包钢水平均停留时间提高至712 s，有利于钢水中夹杂物去除。  
        关键词：20t T型中间包;控流装置;模拟分析;钢水停留时间;钢中夹杂物去除   
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        更新时间：2026-01-21

      • Φ16 mm GCr15轴承钢棒材KOCKS轧机热连轧工艺数值模拟和分析

        李小龙, 程卫国, 周立新, 周敦世, 邹晖
        2016, 37(5): 5-9.
        摘要：采用DEFORM-3D三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件对Ф21.5 mm GCr15轴承钢坯料在四架KOCKS轧机连轧成Φ16 mm棒材工艺过程进行了数值模拟。分析了棒材在KOCKS轧机孔型中轧制时的等效应力、等效应变、温度场以及轧制力等轧制工艺参数。结果表明，棒材在KOCKS机组中的变形主要发生在延伸孔型，精轧孔型的变形量较小，尤其在最后一道次；棒材在KOCKS机组中的宽展是不均匀，在靠近轧辊的区域宽展较小，在辊缝处宽展较大并产生鼓形;棒材在KOCKS机组中等效应变已达到芯部渗透，这对保证组织致密度和成品内部质量是非常有利的，现场各道次轧制力的实测值与模拟值的相对误差＜2%。  
        关键词：GCr15轴承钢棒材;KOCKS轧机;连轧工艺;数值模拟;现场测试   
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        更新时间：2026-01-21

      • 石灰活性和微观结构对铁水脱磷的影响

        薄荷, 董建君, 任倩倩, 张玉柱, 郝素菊, 蒋武锋, 郝华强
        2016, 37(5): 10-13.
        摘要：通过管式电阻炉,用工业铁块、磷铁和硫化亚铁配制0.40%P试验用铁水,造渣剂石灰:萤石=9:1,造渣剂与铁水的比例为1:50,熔融温度1600℃。采用场发射扫描电镜和全自动压汞仪研究了石灰的微观结构-比表面积（1.05~4.75 m2/g）、平均孔径（605~1404 nm）、孔容积（0.23~0.78 mL/g）、体积密度（0.80~3.10 g/cm3）和活性度（298~350 mL）对铁水脱磷的影响。结果表明,随着石灰活性度的增加,铁水脱磷率逐渐增加;随着比表面积、平均孔径、孔容积和体积密度的增加铁水的脱磷率均先增加后降低,当石灰比表面积2.5 m2/g,平均孔径750~850 nm,孔容积0.45~0.55 mL/g,体积密度2.0 g/cm3时铁水的脱磷率达到最好,其铁水脱磷率达到63.0%。  
        关键词：石灰;活性度;微观结构;脱磷率   
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        更新时间：2026-01-21

      • 稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为

        陈树明, 王海燕, 张红伟, 高雪云, 刘宗昌
        2016, 37(5): 14-16.
        摘要：通过高频悬浮炉熔炼成实验用30Fe-70La合金,将该合金切成8 mm×8 mm×6 mm试样与同样尺寸纯铁试样扩散面对接,并借助Gleeble-1500D热模拟试验机在760℃和770℃ 30 min,10-3Pa真空和1 MPa压力下进行扩散试验;采用Axiovert 25型金相显微镜与QUANTA 400环境扫描电子显微镜,观察了稀土镧在Fe基体的扩散;利用相关扩散系数公式计算了镧在纯铁中的扩散系数。结果表明,稀土元素镧在纯铁中沿着α-Fe晶界进行扩散,镧在纯铁铁素体晶界中770℃时的扩散系数为Db=1.59×10-17m2/s。  
        关键词：稀土元素镧;Fe-La合金;纯铁;扩散焊;晶界;扩散系数   
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        更新时间：2026-01-21

      • 通道式钢液过濾器对两流板坯连铸中间包流场的影响

        赵丹婷, 刘爱强, 仇圣桃, 赖朝彬
        2016, 37(5): 17-21.
        摘要：以相似原理为基础,通过建立几何相似比0.28:1的水模型对两流230 mm×1300 mm板坯连铸63.27t中间包流场进行模拟实验,研究通道式过滤器对中间包钢液流动状态的影响。结果表明,单纯的湍流控制器+挡墙、挡坝,中间包活塞区体积偏小,死区体积偏大;用钢液过滤器代替挡坝后优化效果明显,且安装简单,成本低,优化后的中间包钢液平均停留时间由348.22 s延长至400.15 s,峰值时间由原来的172.4 s延长至196.0 s,死区体积由22.49%减小至9.69%。  
        关键词：63.27t中间包;230 mm x 1300 mm板坯;连铸;水模型;RTD曲线;通道式钢液过滤器;流场   
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        更新时间：2026-01-21
      • 阮飞, 张红强, 刘智宇, 冯帅, 白亮
        2016, 37(5): 22-25.
        摘要：根据长8 m,钢水液位0.8 m的3流H型连铸坯中间包,采用FLUENT软件建立三维几何模型模拟研究了弧形挡墙导流孔直径D（100~200 mm）,导流孔高度H（350~550 mm）和两导流孔夹角θ（20°~50°）对中间包内钢液的流场和温度场分布、钢液的混合状况及不同粒径夹杂物上浮去除的影响,结果表明导流孔直径D 100 mm、导流孔高度H 550 mm、导流孔夹角θ 50°时,中问包综合传递性能最优,各流平均停留时间差和各出口钢水温度差较小,大颗粒夹杂去除率达76%。  
        关键词：H异型坯连铸;中间包;控流装置;传递性能;数值仿真   
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        更新时间：2026-01-21
      • 倪国龙, 艾立群, 赵定国, 冯聚, 王书桓
        2016, 37(5): 26-31.
        摘要：通过中间包1:3水力学模型,利用激光片光源对中间包水模型进行切片照射、加入示踪剂显示流体流动特性等手段,研究了钢厂板坯连铸双流40 t中间包水模型挡墙挡坝的相对位置,长水口插入深度（50~105mm）和流量（拉速）(0.7~0.9 m3/h)对流动行为的影响。结果表明,流量0.8 m3/h、长水口插入深度93 mm、挡坝内移1 cm的工艺设计较为合理,优化后工艺条件下中间包流动状态较好,有利于减少"死区"比例和夹杂物上浮去除。  
        关键词：双流板坯连铸;40t中间包;水模型;流动行为;死区比例   
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        更新时间：2026-01-21

        工艺技术

      • 奥氏体不锈钢管热挤压过程挤压针冷却工艺的优化

        王伯文, 刘升, 康喜唐, 段政均, 拓雷锋, 李强
        2016, 37(5): 32-35.
        摘要：通过有限元软件Ansys对TP304奥氏体不锈钢管热挤压过程工模具的温度和传热进行模拟,得出X38CrMoV5-3模具钢挤压针在热挤压过程温度及热流量的分布,并计算得出生产不同规格钢管时挤压针的规格和所需水体积。Φ57.0 mm×6.3 mm~Φ139.7 mm×20.0 mm TP304不锈钢管的生产应用,结果表明,冷却工艺改进后,外径＜100 mm挤压针的使用寿命由50~100次/支增加到100~150次/支,外径≥100 mm挤压针的使用寿命由100~200次/支提高到150~250次/支,显著降低成本和提高生产率。  
        关键词：奥氏体不锈钢管;热挤压;X38CrMoV5-3模具钢;挤压针;冷却工艺   
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        更新时间：2026-01-21

      • 80t BOF-LF-VD-CC流程生产GCr15轴承钢控氧的工艺实践

        刘发友, 王国承, 孙长余, 赵昌明, 汪琦, 毛福来
        2016, 37(5): 36.
        摘要：分析了BOF终点[C]对终点[O]的影响，LF精炼渣（FeO+MnO）和[Als]对钢水[O]和钢材T[O]的影响。通过控制BOF终点[C]0.12%~0.15%，下渣量＜0.10%，LF精炼控制[Als]0.015%~0.025%，采用高碱度中间包覆盖剂和专用GCr15钢连铸保护渣等工艺措施，在稳定工艺控制的条件下，可使钢中T[O]≤10×10-6平均T[O]为6.62×10-6。  
        关键词：80t BOF-LF-VD-CC流程;GCr15轴承钢;T[O];终点[C];[Als];精炼渣;保护浇铸   
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        更新时间：2026-01-21
      • 秦凤婷, 王红伟, 董战利, 宋玉安
        2016, 37(5): 40-44.
        摘要：采用热模拟试验机测定了SWRH82B钢（/%:0.80C，0.84Mn，0.22Si，0.013P，0.008S，0.32Cr）的相变点和连续冷却转变（CCT）曲线，通过金相显微镜、SEM、TEM及力学性能测试分析了冷却速度（1~25℃/s）对SWRH82B线材相变组织、珠光体片层间距和力学性能的影响，得到了最佳冷却速度为8~10℃/s；通过150 mm×150 mm SWRH82B钢铸坯轧成Φ13 mm盘条后风冷4组Z1~Z13辊道速度（0.8~1.25 m/s，1.0~1.45 m/s，1.05~1.50 m/s，1.10~1.55 m/s）和冷却速度（8.9,9.5,10.4,11.2℃/s）进行了生产试验，得出在斯泰尔摩风冷线上的获得最佳冷却速度8~10℃/s首段辊道速度应为0.8~1.0 m/s，可达到用户要求的指标:时效后抗拉强度≥1130MPa和断面收缩率≥30%，索氏体率≥80%，表面脱碳深度≤1.5%D（D-线材直径）。  
        关键词：Φ13 mm线材;SWRH82B钢;控冷工艺;相变组织;首段辊道速度;力学性能   
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        更新时间：2026-01-21

        组织和性能

      • 控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

        阮士朋, 王利军, 陈继林, 郭明仪, 翟进坡
        2016, 37(5): 45-47.
        摘要：试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。  
        关键词：SCM435钢;Φ16 mm盘条;控轧控冷;组织;力学性能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 氮含量对10B21冷镦钢Φ12 mm线材淬火硬度的影响

        李永超, 阮士朋, 郭明仪
        2016, 37(5): 48-50.
        摘要：10B21冷镦钢（/%:0.18~0.23C,≤0.10Si,0.60~0.90Mn,≤0.030P,≤0.035S,0.0008~0.0030B,≥0.02A1）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-280 mm×325 mm连铸坯-连轧成Φ12 mm材。通过检测得出,当钢中氮含量为0.0046%时,该钢淬火后的HRC硬度值为41~43,而当钢中氮含量为0.0081%时,其淬火后HRC硬度值为21~27,小于技术条件要求HRC值38。通过试验得出Ti/N≤8时,随Ti/N增加,钢中硼的收得率显著增加,如钢中氮含量0.0046%时,Ti/N为7.4,硼收得率达90%,钢中氮含量0.0081%时,Ti/N为4.3,硼的收得率不到70%,造成钢中B含量低,淬火后HRC值降低。通过改进BOF和LF操作,使钢中氮含量控制在0.005%以下（0.0039%~0.0041%）,Ti/N为7.5~8.1,钢材心部淬火HRC值为40~42,达到用户要求。  
        关键词：10B21冷镦钢;淬火硬度;氮含量   
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        更新时间：2026-01-21

      • 车削非调质钢SG4201奥氏体晶粒的长大行为

        赵文贵, 周旭, 俞杰, 翟启杰, 张立文
        2016, 37(5): 51-54.
        摘要：采用Gleeble 3500热模拟试验机试验研究了直接车削用非调质钢SG4201（/%:0.42C，0.50Si，1.40Mn，0.009P，0.005S，0.02Nb，0.06V，0.015N）在1000~1250℃加热0~300 s的奥氏体晶粒长大行为,并建立了该钢奥氏体晶粒长大模型。试验结果表明,加热时间30 s时,奥氏体晶粒粗化温度和铌迅速大量固溶的温度为1100℃左右;奥氏体晶粒长大激活能约为110.8 kJ;确立SG4201钢铸坯均热不宜超过1150℃。工业生产结果表明,当铸坯均热温度≤1150℃,终轧温度800~850℃,轧后冷却速度30~35℃/s时,SG4201钢的力学性能为抗拉强度927 MPa,屈服强度687 MPa,延伸率23.5%,断面收缩率57%,U-冲击功48 J,HBW硬度值265。  
        关键词：车削非调质钢SG4201;奥氏体;晶粒长大;粗化温度;激活能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 含钒非调质预硬型塑料模具钢48MnV的开发

        邓通武, 柯晓涛, 胡峰荣
        2016, 37(5): 55-58.
        摘要：通过实验室50 kg中频感应炉冶炼试验研究了（/%）:0.36~0.45C，0.42~0.46Si，1.41~1.49Mn，0.11~0.15V非调质预硬型塑料模具钢C、V含量对该钢硬度的影响。并根据回归分析开发含钒非调质预硬型模具钢48MnV（/%:0.45~0.50C，0.30~0.60Si，1.20~1.40Mn，≤0.020P，≤0.020S，0.15~0.20V）以取代调质P20塑料模具钢（/%:0.35~0.40C，0.40~0.60Si，0.80~1.00Mn，≤0.015P，≤0.015S，1.50~1.80Cr，0.30~0.50Mo）。经110炉120t转炉-360 mm×450 mm连铸坯-≤85 mm扁钢轧制-控制冷却速度0.6~1.0℃/s的在线预硬化处理的生产结果表明，非调质48MnV扁钢HRC硬度值为29.5~33.5，满足相关技术条件要求。  
        关键词：非调质预硬型塑料模具钢48MnV;钒;开发   
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        更新时间：2026-01-21

      • 氮含量对500E抗震钢筋20MnVN组织和性能的影响

        李宝秀
        2016, 37(5): 59-61.
        摘要：研究的Φ5 mm 500E抗震钢筋20MnVN（/%:0.19~0.20C，0.23~0.26Si，1.26~1.31Mn，0.016~0.023P，0.006~0.012S，0.10~0.11V，0.0038~0.0163N）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160 mm方坯连铸-控轧控冷工艺。结果表明,随着钢中氮含量增加，500E 20MnVN钢盘条拉伸断口的韧窝变深,口径增大，组织中铁素体含量由63.6%增加至74.8%；增加氮含量有助于20MnVN钢盘条屈服强度、抗拉强度和伸长率的提高，当氮含量由0.0038%增加到0.0163%时,该钢屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由513 MPa、650 MPa和10.5%提高到571 MPa、703 MPa和13.0%。分析了V-N微合金化和V（C,N）析出的强韧化机理。  
        关键词：500E抗震钢筋;20MnVN;氮;V(C,N)析出强化;力学性能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 钒微合金化非调质钢48MnVS的奥氏体动态再结晶行为

        周湛, 程勇, 周志伟, 满廷慧, 徐海峰, 包耀宗
        2016, 37(5): 62-65.
        摘要：实验用非调质钢48MnVS（/%:0.48C,0.60Si,1.50Mn,0.35Cr,0.14V,0.05S,0.020Al,0.0150N）由100t EAF冶炼,连铸成280 mm×360 mm坯,轧成Φ100 mm棒材。通过Gleeble-3800热模拟实验机研究了变形温度950~1150℃,变形速率0.1~10 s-1变形量60%的单道次压缩钒微合金非调质钢48MnVS的奥氏体再结晶过程得出真应力-应变曲线,计算得出实验钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,钒微合金化非调质钢48MnVS变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。实验钢48MnVS的动态再结晶激活能为Qd=343.202 kJ/mol。  
        关键词：V微合金化非调质钢48MnVS;动态再结晶;奥氏体晶粒尺寸   
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        更新时间：2026-01-21
      • 党爱国, 崔娟, 李永超, 冯艳
        2016, 37(5): 66-68.
        摘要：基于有限元法按照二维凝固传热模型对拉速0.6m/min和0.5 m/min,钢水过热度30℃和10℃以及比水量0.25 L/kg和0.20 L/kg连铸的GCr15轴承钢280 mm×325 mm坯进行凝固组织模拟,研究连铸工艺参数对铸坯组织的影响。结果表明，当过热度由10℃增大到30℃时,铸坯等轴晶和混晶区域面积由70%降低到55%,过热度对铸坯凝固组织的影响非常显著；拉速由0.6 m/min降低到0.5 m/min，柱状晶平均增长6.5 mm，但是由柱状晶向等轴晶转变的过渡区域减小，可以减轻溶质元素在此区域的富集；将比水量由0.25 L/kg降低到0.20 L/kg,铸坯柱状晶和等轴晶区域没有明显的区别，所以降低比水量对铸坯凝固组织没有明显的影响。  
        关键词：GCr15轴承钢;280 mm x 325 mm坯连铸;凝固组织;偏析;数值模拟   
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