最新刊期

    2021年第42卷第6期

      试验研究

    • 超音速射流冲击260 t转炉熔池界面行为研究

      庞洪轩, 刘广强, 徐东, 郑冰, 邹志鹏
      2021, 42(6): 1-5.
      摘要:建立了260t转炉吹炼过程中的可压缩、非等温三维VOF 模型。研究了多孔超音速射流与转炉熔池作用过程特征,阐明了射流与熔融钢水界面接触的轮廓变化。揭示了钢液喷溅机制,定量分析了冲击坑形态大小。结果表明,吹炼过程具有瞬时性,随着吹炼进行,气液界面逐渐失稳并发生喷溅,喷溅会以大块金属带和液滴两种形式共存。在2.2 m枪位53000 m3/h的工况下,进行吹炼时形成的底部死区面积约为熔池底部面积的12%~15%,冲击坑直径占比熔池直径的55%左右,冲击坑深度占比熔池深度的30%左右。工业生产实践表明,过程枪位2.2 m,吹气量53000 m3/h,吹氧15.2 min,氧耗47.7 m3/t,脱磷率83.1%,钢铁料消耗降至1115 kg/t。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 连铸结晶器保护渣渣膜传热特性研究进展

      韩秀丽, 闫晓鹏, 刘磊, 赵凯, 王程, 杜亮
      2021, 42(6): 6-13.
      摘要:传统保护渣主要以CaO和SiO2为基料,辅以适量助熔剂如CaF2等构成;而无氟保护渣则是选用B2O3、TiO2等合适的助熔剂来替代CaF2达到绿色环保的目的。从保护渣的碱度、化学成分和结晶性能三方面,分别综述了传统含氟渣系CaO-SiO2-CaF2和新型无氟渣系CaO-SiO2-B2O3、CaO-SiO2-TiO2渣膜传热的影响规律,总结了近十年来冶金工作者对含氟和无氟保护渣渣膜传热的研究成果,得出无氟保护渣结晶矿相中硅硼酸钙和钙钛矿与传统保护渣中枪晶石具有相似的结晶行为,B2O3和TiO2的含量在4%~8%和3%~11%可有效控制传热,从而减少铸坯纵裂纹的发生。并提出了开发新型高效无氟保护渣的进一步研究方向,即无氟渣中氟化物替代物的迁移赋存规律对渣膜传热性能的影响机理。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 铸态合金Ni68Cu28Al热变形行为及有限元模拟

      白青青, 刘庭耀
      2021, 42(6): 14-18.
      摘要:利用Gleeble3500热模拟试验机,在变形温度1000~1150 ℃,应变速率为0.01~10 s-1时对铸态Ni68Cu28Al合金进行热压缩模拟。分析了合金在不同条件下的流变应力曲线;建立了描述该合金高温压缩变形的本构方程;将本构方程应用于有限元分析软件DEFORM 3D中,并对合金热压缩过程进行数值模拟,分析工件内部的应变速率场、应变场和温度场变化。结果表明,铸态Ni68Cu28Al合金变形过程中的硬化效果非常大,动态回复和动态再结晶引起的软化作用不明显;变形过程材料未完全再结晶;合金热压缩过程具有明显的变形不均匀性。综合考虑,铸态Ni68Cu28Al 合金最佳加工温度控制在1000~1100 ℃,应变速率0.01 s-1左右。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 300 kg真空感应炉熔炼08Cr9CoMo钢的氧含量研究

      金一标, 姚钰明, 李亚军, 彭祺珉
      2021, 42(6): 19-24.
      摘要:采用MgO坩埚真空感应熔炼08Cr9CoMo钢,纯铁经除锈与其他合金烘烤后按照0.06%C、1.3%Co、9.0%Cr、1.5%Mo、0.02%La-Ce,余量为铁配料,真空度≤10 Pa通电,熔化期控制真空度25~30 Pa,精炼期控制温度1600 ℃和真空度10 Pa,精炼20 min,出钢前添加0.02%稀土,最终分析结果为0.022%C,0.002 8%O。通过热力学计算了真空下碳脱氧能力,随着真空度的降低碳脱氧能力显著增强,热力学计算分析了MgO坩埚供氧与真空度的关系,真空度低于25 Pa后坩埚分解供氧更显著,当MgO坩埚分解供氧速率等于碳脱氧速率时钢液达到最低氧含量。  
        
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      更新时间:2026-01-21

      工艺技术

    • IF钢210 t RH精炼过程中调钛时机对洁净度的影响

      吕国成, 包丽明, 朱金禄
      2021, 42(6): 25-28.
      摘要:通过在210 t RH精炼IF钢3个浇次的试验,采用扫描电镜详细研究了RH精炼过程中调Ti时机对IF钢洁净度的影响。结果表明,加Al后2、4、6 min调Ti,RH结束时钢液中的N含量平均分别为26.7×10-6、23.6×10-6、27.4×10-6。当吹氧升温所耗氧气量在30~40 m3RH到站氧平均为579×10-6时,RH结束T[O]为70.3×10-6当吹氧升温氧耗量在75~90 m3RH到站氧平均为669×10-6时,RH结束T[O]为109.2×10-6。随着加Al前氧活度增加,RH结束时T[O]总体呈增加趋势。加Al后6 min调Ti钢中5 μm当量直径夹杂物数量密度最低为9.32个/mm2夹杂物数量密度最低。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 飞尚才, 蒋小霞
      2021, 42(6): 29-31.
      摘要:研究了低碳铝镇静钢SPHC(/%:0.04C,0.03Si,0.14Mn,0.027Al)572~648 ℃卷取温度以及冷轧压下量65%~75%对该钢700 ℃退火性能的影响。结果表明,在相同的冷轧压下量下,随着卷取温度的增加,强度基本呈现下降趋势,伸长率相对有所上升,n、r值基本呈下降趋势;在相同的卷取温度下,随着冷轧压下量的不断增加,强度呈现下降趋势,伸长率先升后降,n、r值基本呈先升后降的趋势。热轧卷取温度620 ℃,冷轧变形量70%时,700 ℃退火3 mm SPHC钢板性能达到最佳,即抗拉强度286 MPa,屈服强度210 MPa,伸长率43%,n值0.27,r值1.52。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 200 t转炉半钢冶炼提高转炉废钢消耗的试验研究

      陈均, 梁新腾
      2021, 42(6): 32-36.
      摘要:针对攀钢半钢冶炼转炉热源不足,废钢消耗偏低的问题,通过对转炉热平衡计算,得出了不同半钢条件下的理论废钢消耗量以及终点碳、温度与废钢消耗量的对应关系。通过采用半钢增硅+转炉碳质提温相结合的提温方式进行热补偿,以及采用优化造渣加料制度、降低出钢温度等技术措施后,终点钢水碳含量由0.048%提高到0.068%,转炉出钢温度由1658 ℃降低到1638 ℃,在吨钢辅料消耗更低的情况下,脱磷率平均提高1.1个百分点,废钢消耗由原来的38.9 kg/t提高到68.7 kg/t。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 电渣重熔M42高速钢稀土孕育处理工艺实践

      王凯, 王振宇, 谢志彬, 梁敬斌, 张旭阳
      2021, 42(6): 37-39.
      摘要:使用稀土对高速钢进行孕育处理可改变高速钢碳化物形貌和提高高速钢热塑性。通过20 t MIF+25 t LF+25 t VD+4 t ESR工艺试验和批量生产结果表明, 采用VD过程在钢中Al 0.12%时加0.1%镧铈混合稀土合金及ESR过程用6%REO2渣系,M42钢RE含量稳定在0.027%~0.038%,夹杂物形貌和钢的热塑性都得到明显改善。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 汽车发动机连杆用钢C70S6BY的研制

      张渊普, 韦泽洪, 张欢, 鲍海燕, 梁宝珠
      2021, 42(6): 40-42.
      摘要:汽车发动机连杆用钢C70S6BY的工艺流程为130 t转炉-LF-RH-CCM-加热-轧制。LF精炼通过低碱度1.5~2.0的CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系,RH采用氮气驱动,退泵后循环5~10 min,可以精准控制钢中S、N含量(0.064%~0.068%S和136×10-6~142×10-6N)。轧制后入坑缓冷,钢材组织由珠光体和少量铁素体组成,钢中非金属夹杂物主要是硫化锰和复合夹杂物。1050 ℃ 30 min空冷钢的抗拉强度达到995~1018 MPa,屈服强度586~611 MPa,伸长率11.5%~13.0%,断面收缩率22%~24%,HB布氏硬度值285~301。各项指标均满足涨断连杆的要求。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 徐正彪, 王延苹, 刘启森, 徐剑, 林承江, 秦哲
      2021, 42(6): 43-46.
      摘要:采用120 t BOF-LF-连铸-控轧控冷工艺流程,开发出8 mm高强度汽车大梁钢750L(Rm≥750 MPa)。结果表明,通过750L钢Nb-Ti复合微合金化(/%:0.074C,0.11Si,1.51Mn, 0.020P,0.002S,0.042Als,0.033Nb,0.109Ti),结合控轧控冷技术(精轧区压下量≥40%),生产的750L钢带的抗拉强度782~810 MPa,伸长率≥17.5%,晶粒度11.5~12.5级,冲击功≥90 J,各项技术指标满足并优于标准的要求。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 软磁铁素体不锈钢JB-J6线材的研制与应用

      陈超, 张增武
      2021, 42(6): 47-49.
      摘要:设计了JB-J6钢目标化学成分(/%:0.01C,2.1Si,0.25Mn,0.018P,0.025S,16Cr),通过VOD工艺、LF精炼(渣中二元碱度控制在0.9~1.1)、保护浇注工艺(过热度30~50 ℃,拉速0.9~1.2 m/min,二冷比水量0.85~0.95 L/kg)和轧制温度1100~1180 ℃,成功生产太钢软磁铁素体不锈钢JB-J6 Φ8 mm线材,各项性能满足用户要求。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 复杂环境高强度耐蚀耐磨钢HNM450的开发及应用

      陈振业, 齐建军, 龙杰, 陈子刚, 杨浩, 吕建会
      2021, 42(6): 50-54.
      摘要:研发了满足磨煤机复杂服役工况的高强度耐磨钢HNM450。其抗拉强度1727 MPa,断后伸长率14.5%,平均HBW硬度值522,-20 ℃冲击功38 J,具有良好的强度、塑性和低温韧性。模拟磨煤机实际服役工况的腐蚀磨损对比试验结果显示:HNM450产品200 ℃高温pH=5的弱酸性潮湿环境和200 ℃高温,pH=9的弱碱性潮湿环境下的耐腐蚀耐磨性能均明显优于HARDOX450钢。HNM450钢已经用于下游用户磨煤机的制造,实现了对进口耐磨钢HARDOX450的国产化替代。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 胀断连杆用非调质钢C70S6BY产品研发

      韩常海, 王志利, 施进卿
      2021, 42(6): 55-57.
      摘要:C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al2O3-CaO-SiO2渣系,LF精炼45~60 min;LF离站[S]≤0.010%,[O] ≤0.001%;VD后硫合金化,[S]控制在0.063%~0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m,Mg收得率在11%~17%,镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30 ℃,铸坯拉速0.9 m/min。经正火后,试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa;伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后,硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 颜慧成, 范佳, 张凯, 冯俊鹏, 巩彦坤
      2021, 42(6): 58-60.
      摘要:通过对Q355系钢中板探伤缺陷进行取样分析,结合板坯连铸凝固传热计算,揭示了板坯凝固末端呈现双锥形液芯的凝固特性,双液芯区域由于C、Mn与H富集,成为中板两侧探伤缺陷的根源。通过工艺改进并严格控制,RH真空脱气时间≥20 min,连铸全程保护,结晶器钢液H含量≤2×10-6连铸过热度≤30 ℃,板坯中心碳偏析优于1.0级;结合执行板坯、中板缓冷处理,中板探伤正品率达到99.6%。  
        
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      更新时间:2026-01-21

      组织和性能

    • 固溶处理对GH2036合金组织和硬度的影响

      王立, 王志刚, 牛建科, 冯程程, 杨娥, 陈刚
      2021, 42(6): 61-64.
      摘要:利用光学显微镜、扫描电镜、布氏硬度仪等研究了GH2036合金Φ150 mm棒材在1120~1240 ℃固溶处理的组织演化和硬度变化规律。研究表明,GH2036合金锻后空冷锻材组织中主要存在富Cr和Nb-V两种类型的碳化物,在1220 ℃固溶处理后碳化物大部分回溶,晶粒尺寸基本均匀。合金HB硬度值随热处理温度的升高而降低,但在1160~1200 ℃处理时,硬度随温度的升高,HB硬度值由185升至193,这主要与碳化物大幅度向基体回溶有关。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 固溶-时效处理对模具钢0Cr3Ni3MoCuAl组织和硬度的影响

      卫海瑞, 楚宝
      2021, 42(6): 65-67.
      摘要:实验研究了沉淀硬化模具钢0Cr3Ni3MoCuAl在860~1010 ℃ 35 min固溶处理和450~560 ℃ 3 h时效处理的组织和硬度。结果表明,固溶处理温度为950 ℃,保温时间35 min,空冷至室温,其HRC硬度值可达39.5;组织为粒状贝氏体和低碳板条马氏体的混合组织,并有少量残余奥氏体。时效处理温度为500 ℃,保温时间为3 h,空冷至室温,其HRC硬度值可达到44.1;组织为回火贝氏体。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 回火工艺对热轧U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨组织性能的影响

      杨维宇, 何建中, 梁正伟, 李智丽
      2021, 42(6): 68-71.
      摘要:U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨的生产流程为150 t 转炉-LF-VD-280 mm×380 mm铸坯轧制,终轧930~980 ℃,空冷-340 ℃ 4 h两次回火,空冷。U20Mn2SiCrNiMo钢热轧态(终轧930~980 ℃空冷)和(320 ℃一、二次回火)组织均由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成。力学性能试验结果表明:U20Mn2SiCrNiMo钢轨最佳回火工艺为320 ℃ 4 h空冷+320 ℃ 4 h空冷二次回火,其性能为:屈服强度1242 MPa,抗拉强度1393 MPa,HBW硬度值417,伸长率15.0%,断面收缩率60%,冲击吸收功KU298 J,轨底纵向残余应力+180 MPa。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 热输入对S43932超纯铁素体不锈钢焊接接头组织性能的影响

      张晶晶, 段秀峰, 李国平
      2021, 42(6): 72-76.
      摘要:对1.0 mm厚度的S43932不锈钢冷轧板分别进行88、101、132、188 J/mm的钨极氩弧焊焊接,研究了焊接区的显微形貌和相组成。详细分析了垂直焊缝、平行焊缝和带缺口焊缝试样的拉伸性能及焊缝杯突试验结果,当热输入为101 J/mm时,焊接接头具有最佳的拉伸及成形性能匹配,之后随热输入>101 J/mm,焊接接头抗拉强度和埃里克森杯突值急剧下降。焊接接头良好的力学性能与焊接区小尺寸晶粒的形成及大量富Ti(Nb,Ti)(C,N)相的析出有关。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 固溶-时效处理对GH2696合金的组织及硬度的影响

      侯少林, 于腾, 宋彬, 齐超, 王飞
      2021, 42(6): 77-79.
      摘要:研究了时效硬化型GH2696合金在不同热处理工艺下的微观组织演变及硬化行为。结果表明,随着固溶温度提高,GH2696合金基体的过饱和度增加。经1100 ℃ 2 h固溶的GH2696合金γ′相在780 ℃ 16 h时效处理时析出,导致硬度显著提高。650 ℃ 16 h低温时效处理起到补充时效硬化的作用,其HBW硬度值为350。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • Cr-Mo-Nb系耐火抗震螺纹钢的开发及力学性能

      李海滨, 任红娃, 窦亚斌, 车巨龙, 李明林, 谈彪
      2021, 42(6): 80-82.
      摘要:耐火抗震螺纹钢要求600 ℃≥1 h的高温屈服强度不能低于常温屈服强度的2/3。本文研究了Cr-Mo-Nb钢的耐火抗震螺纹钢的20 ℃和600 ℃力学性能。结果表明,开发的0.21%C,0.40%Si,1.25%Mn,0.32%Cr,0.40%Mo,0.015%Nb钢,在20 ℃室温时,屈服强度在400~520 MPa,强屈比大于1.25,在600 ℃高温时,屈服强度为316 MPa,高温屈服强度与室温屈服强度的比值达到0.71,并且高温屈服强度比标准要求2/3值高18 MPa,满足耐火抗震螺纹钢要求。  
        
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      更新时间:2026-01-21
    • 返红温度对钒钛微合金非调质钢45MnVTi组织性能的影响

      薛伟江, 屈小波, 王军, 包耀宗
      2021, 42(6): 83-86.
      摘要:试验研究了Φ52 mm 45MnVTi钢终轧917~922 ℃水冷返红680~830 ℃的组织和力学性能。结果表明,随着返红温度的降低,钢材的屈服强度及抗拉强度不同程度的升高,韧性先升高再降低,组织类型为铁素体和珠光体。当返红温度750~770 ℃时,钢材组织为均匀细小的铁素体和珠光体组织,且试验钢的珠光体片间距平均2.39μm钢材的抗拉强度平均841 MPa,屈服强度平均547.5 MPa,平均冲击功50.5 J,强韧性匹配最佳,满足使用要求。  
        
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      更新时间:2026-01-21
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