最新刊期

    2022年第43卷第5期

      综述

    • 我国压铸模具钢研究新进展

      雷应华, 周许, 肖攸毅, 张永强, 张毅
      2022, 43(5): 1-6.
      摘要:介绍了我国压铸模具钢材料研究新进展。通过研究合金元素对压铸模具材料性能影响,开发出低Si、V及含Ni、Co、W等新型压铸模具钢;通过降低钢中S含量、采用Re改变夹杂形态和优化锻造工艺,材料等向性能达到90%以上;比较常规电渣重熔、气保电渣重熔和真空自耗三种工艺生产压铸材料,钢中N含量由150×10-6、90×10-6和40×10-6O含量由24×10-6、15×10-6和6×10-6利用ASPEX Explorer型金属质量分析仪对三种工艺夹杂物指数统计分析,采用真空自耗冶炼的非金属夹杂物数量呈指数减少,并且没有>5 um的非金属夹杂物,材料冲击性能大幅提升,7mm × 10mm无缺口冲击功可达到450 J;制定高端压铸模具材料显微组织、无缺口冲击评价指标和规范;随着新能源汽车一体化压铸技术发展,未来压铸模具材料应用范围和需求量会越来越大,模具材料向着大型化、超纯净、高精度和长寿命方向发展。  
      关键词:压铸模具钢;研究应用;进展   
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      更新时间:2026-01-21

      试验研究

    • F45MnVS非调质钢中硫化锰夹杂物特性控制的研究

      白瑞娟, 刘成松, 谭雷红, 张华, 倪红卫
      2022, 43(5): 7-13.
      摘要:分析了改进前120 t LD-LF-RH-240 mm×240 mm CC工艺生产F45MnVS非调质钢中硫化物夹杂形貌、尺寸、数量密度等特性。通过采取以下改进措施:(1)转炉出钢过程脱氧铝锭加入用环绕钢液冲击区域分时段、分批次方式;(2)使用不含有MnS夹杂物的低碳低硫锰铁等合金辅料;(3)LF精炼过程S线喂入分批次加入等。试验结果表明:改进工艺后,LF、RH、中间包、铸坯以及轧材所有钢中硫化物夹杂的尺寸均有所降低,铸坯边缘、铸坯1/4处以及铸坯中心的大尺寸(>5μm)夹杂物数量密度分别由改进前的35、83、51个/mm2下降至改进后的24、57、39个/mm2降幅分别达到31.43%、31.33%、23.53%。改进后轧材中细系和粗系夹杂物评级均有所改善,夹杂物长宽比为0~3的比例由改进前的63.07%增加至改进后71.23%。  
      关键词:非调质钢F45MnVS;MnS夹杂;工艺改进;洁净度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

      朱立光, 李港湾, 郑亚旭, 郭志红, 孙会兰, 李向阳, 冯捷
      2022, 43(5): 14-22.
      摘要:通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃ 7 min和1100℃ 10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明:与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。  
      关键词:薄带铸轧;3% Si取向硅钢;织构;夹杂物;钇微合金化   
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      更新时间:2026-01-21
    • 八流中间包耐材蓄热对中间包钢液温度的影响

      颜慧成, 靖振权, 侯钢铁, 李金波, 巩彦坤, 史进强
      2022, 43(5): 23-27.
      摘要:对八流40 t中间包烘烤及浇钢过程的包壁与钢液温度进行了数值模拟计算与20CrMnTiH钢200 mm×200 mm坯连铸现场实测。结果表明,模拟计算烘烤期间中间包耐材升温缓慢,浇钢后中间包内衬耐材升温加快,第3炉外壁温度397℃,达到热平衡;第2炉结束时,计算两侧与中部钢液温度较第1炉对应位置分别升高5.2、1.5℃,计算边流与中部流钢液温差4.8℃,实测第2炉边流间与中部流间钢液温度相差4℃,中间包钢液温度均匀稳定,计算值与实测值趋势一致;烘烤包温度由900℃提高至1000℃时,第1炉中间包钢液温降减慢,水口出钢温度略增,各流间温差减少。  
      关键词:八流中间包;热状态;钢液温度   
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      更新时间:2026-01-21

      工艺技术

    • 1Cr11Ni2W2MoV钢持久性能机理分析及工艺改进

      周开明, 董晓亮, 张秀丽
      2022, 43(5): 28-32.
      摘要:对540 MPa断裂时间小于100 h的真空感应炉冶炼+电渣重熔(Φ600 mm锭)+锻造成材工艺生产的90 mm×90 mm 1Cr11Ni2W2MoV钢分析表明:钢中回火马氏体组织含量不足及马氏体板条间碳化物析出不均匀是导致钢材强度及韧性偏低进而导致持久性能断裂时间小于100 h的原因,通过将锻坯加热温度由1130~1150℃降低到1000~1020℃,锻造90 mm×90 mm钢材的锻造方式由一火次成材变为两火次成材,终锻温度≥900℃,持久性能试样的回火温度由660~680℃降低到600~620℃,使1Cr11Ni2W2MoV钢540 MPa持久性能断裂时间从36~37 h提高到146~148 h。  
      关键词:持久性能;马氏体组织;碳化物;回火温度;终锻温度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 夹杂物特性对10CrNi3MoV钢冲击韧性的影响

      杨治争, 严翔, 熊玉影, 官计生
      2022, 43(5): 33-38.
      摘要:基于200 t BOF-LF-RH-板坯连铸的10CrNi3Mo钢冶金生产流程,分别通过向钢液喂入硅钙包芯线和钙镁复合包芯线,对夹杂物进行变性处理,之后通过4300厚板轧机轧制35 mm板并进行热处理。利用等电位溶液电解、扫描电镜与能谱、夹杂物分析仪等设备和方法对试验钢的夹杂物进行定量、定性分析,获得夹杂物的特性参数,主要表现为变性后夹杂物单位面积数量减少约40%,平均间距增加近1倍。结合夏比冲击试验结果,得出夹杂物变形处理对冲击韧性特别是低温冲击韧性有明显改善的结论。  
      关键词:200 t BOF-LF-RH-板坯连铸流程;10CrNi3Mo钢;夹杂物;变性处理;冲击韧性   
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      更新时间:2026-01-21
    • 10B21含硼冷镦钢轧后结疤成因分析及工艺改进

      肖广阔, 韩鹏龙, 孙晓林, 高春群, 刘志国
      2022, 43(5): 39-42.
      摘要:通过实验及热力学分析得出,轧制10B21钢结疤形成主要原因为钢中平均N含量为127×10-6导致铸坯角部冷却过程中在奥氏体晶界析出细小的BN和AlN夹杂,增加了铸坯的裂纹敏感性,形成铸坯裂纹。通过提高铁水比≥920 kg/t、转炉终点C-T-P(碳-温度-磷)命中率≥85%、出钢口圆流出钢以及LF加热次数≤3次,时间≤25 min等措施可将钢中的氮含量稳定控制在≤50×10-6有效避免10B21钢轧后盘条结疤,提高成材率,降低成本。  
      关键词:冷傲钢10B21;盘条;轧后结疤;BN;AIN   
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      更新时间:2026-01-21
    • 50CrMo钢Φ600 mm连铸圆坯中心裂纹分析及工艺改进

      张洪才, 林鹏, 翟万里, 许正周, 牟泽锋, 许光乐
      2022, 43(5): 43-46.
      摘要:钢厂90 t LD-LF-VD-CC流程生产的Φ600 mm钢50CrMo连铸圆坯中心裂纹比率达到30%,分析得出:连铸圆坯中心裂纹全部出现在内弧一侧。主要原因是该钢种柱状晶发达,内弧柱状晶基本延伸到圆坯中心,在矫直时圆坯中心产生开裂并向内弧侧扩展。通过采取将结晶器电磁搅拌电流由260 A提高到400 A,中间包钢水过热度由30~50℃降到15~30℃,拉速由0.34 m/min降到0.28 m/min,进拉矫机前支撑辊及拉矫机辊道对弧精度由0.40~1.00 mm降到0.20 mm以下等措施,50CrMo钢Φ600 mm连铸圆坯中心裂纹全部消除。  
      关键词:50CrMo钢;连铸圆坯;柱状晶;电磁搅拌;过热度;中心裂纹   
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      更新时间:2026-01-21
    • 铸坯喷丸工艺对430铁素体不锈钢卷板表面质量的影响

      李鹏飞, 翟俊, 杨永杰
      2022, 43(5): 47-50.
      摘要:430钢连铸板坯经喷丸处理后可以去除连铸坯表面原始铁鳞与保护渣残留,铸坯平均振痕深度降低0.13 mm。喷丸处理铸坯经加热炉加热后生成的氧化铁皮结构与基体存在明显界面,在热轧与酸洗过程容易去除,避免了夹渣与氧化残留造成的冷板表面粗糙条纹类缺陷,酸洗板表面粗糙度由3.15μm降低至2.78μm,冷板粗糙度由0.047μm降低至0.041μm,冷板表面质量接近修磨工艺。430不锈钢铸坯喷丸工艺可替代修磨工艺。  
      关键词:铸坯喷丸;430铁素体不锈钢;表面质量;粗糙度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 汽车零部件用45Mn2R硫系易切削钢的开发

      梁娜, 刘永昌, 王升
      2022, 43(5): 51-54.
      摘要:采用≥40%铁水-50 t EAF-LF-VD-180 mm ×220 mm铸坯-轧制流程开发了45Mn2R钢Φ40~50 mm轧材。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%,出钢温度1620~1660℃,出钢过程用“增碳剂+复合脱氧剂(15%Ca-12%Al-45%Si)+合成渣(50%CaO-34%Al2O3-4%MgO)”预脱氧,Ca处理前钢水S含量≤0.010%,Ca处理20 min后喂S线,VD后软吹25~30 min等工艺措施,提升钢的纯净度和可浇性。结果表明,生产的45Mn2R钢(/%:0.43~0.46C,0.22~0.27Si, 0.009~0.017P,0.065~0.086S,0.32~0.36Cr, 0.003~0.010Ti, 0.013~0.034Als)具有良好的综合性能,各项指标满足用户要求。  
      关键词:45Mn2R硫系易切削钢;≥ 40%铁水-50 t EAF-LF-VD-CC流程;硫化物控制;洁净度   
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      更新时间:2026-01-21
    • H13钢Φ130 ~ 150 mm热轧材探伤不合格原因分析及改进措施

      张新文, 朱康宁, 孟祥岩, 轩康乐
      2022, 43(5): 55-58.
      摘要:从H13钢和H11钢Φ130~150 mm热轧材的化学成分、生产工艺及探伤合格率的对比分析得出,平均V含量从0.5%提高到1.0%是导致探伤不合格的关键性因素。根据缺陷分析结果并结合Φ380 mm连铸圆坯低倍组织,得出导致H13钢探伤合格率低的原因是连铸坯中心缩孔在轧制过程中未焊合。通过改进连铸工艺和轧制开坯工艺,将拉速从0.58 m/min提高至0.65 m/min, S-EMS从650 A/5 Hz改进为200 A/8 Hz,开坯增加6,8,9道次压下量从原~60 mm至70~85 mm,将Φ380 mm坯型更改为Φ500 mm,使Φ130 mm H13钢探伤合格率从原来50%左右提升至99.8%,Φ150 mm H13钢探伤合格率从原来15.5%提升至97.2%。  
      关键词:H13钢;H11钢;热轧材;探伤合格率;V;连铸工艺;轧制开坯   
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      更新时间:2026-01-21
    • 60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

      林鹏, 许正周, 印传磊, 张洪才, 翟万里, 许光乐
      2022, 43(5): 59-62.
      摘要:针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56~0.64C,1.50~2.00Si, 0.70~1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明:结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。  
      关键词:60Si2Mn弹簧钢;150 mm X 150 mm铸坯;表面裂纹;结晶器铜管;保护渣;二次冷却   
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      更新时间:2026-01-21
    • 430不锈钢用连铸保护渣渣圈形成长大机理分析和控制措施

      邸天成, 王杏娟, 刘增勋, 翟俊, 李欢, 朴占龙
      2022, 43(5): 63-67.
      摘要:针对430不锈钢(0.03~0.04C,16~17Cr)生产过程中渣圈粗大的问题,利用电感耦合等离子体发射光谱仪、半球点熔点仪、粘度仪等设备对比分析了保护渣与渣圈的化学成分与理化性能,通过电子探针观测渣圈的微观结构,探究渣圈形成长大的机理。研究发现:除渣圈C含量0.53%和原渣C含量2.87%外渣圈成分与原渣无明显变化,但粘度与熔点均有所降低,渣圈约70%的区域由烧结相构成,其余30%为结晶相,主要由枪晶石与黄长石构成。烧结相的大量粘结是渣圈形成长大的主要原因。提高保护渣中预熔料比例至70%~80%及炭黑含量≥2%,并在生产中进一步稳定保护渣熔化过程,可有效抑制渣圈长大。  
      关键词:430不锈钢;保护渣;渣圈;微观结构;形成机理;措施   
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      更新时间:2026-01-21
    • 17-7PH沉淀硬化不锈钢电渣重熔过程洁净度的变化

      徐涛, 王鹏, 周鹏程, 冯朝生, 韩继鹏, 施晓芳, 常立忠
      2022, 43(5): 68-73.
      摘要:采用35 t电弧炉-AOD脱碳-LF精炼-模铸工艺制备了17-7PH沉淀硬化不锈钢自耗电极,并通过气体保护电渣炉重熔得到了2 t重的电渣锭。利用ASPEX扫描电镜分析了电渣重熔前后17-7PH钢中夹杂物数量、尺寸、成分的变化规律,并采用SEM-EDS进一步观察夹杂物的形貌及组成。研究结果发现,电渣重熔后,O含量由6.6×10-6降至5.7×10-6N含量由200×10-6降至180×10-6。重熔前后夹杂物的类型没有变化,重熔后总的夹杂物数量大幅减少,特别是大颗粒夹杂物的数量明显减少、尺寸减小。电渣锭中总的夹杂物以AlN夹杂物为主,其尺寸较大、数量最多。为了提高17-7PH钢电渣锭的洁净度,应尽可能减少自耗电极中的N含量,以减少电渣重熔过程AlN夹杂物的生成量。  
      关键词:17-7PH不锈钢;电渣重熔;夹杂物;AIN   
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      更新时间:2026-01-21

      组织和性能

    • 60 mm厚低屈强比高强钢板Q500qE组织与性能研究

      孙宪进, 杜鹏举, 赵乾
      2022, 43(5): 74-77.
      摘要:通过JMatpro软件、扫描电镜、力学性能测试,对Q500qE 60 mm厚度500 MPa级低屈强比高强钢板进行了连续冷却转变(CCT)曲线、钢板显微组织与力学性能、焊接接头力学性能分析。结果表明,通过控轧控冷工艺:终轧温度800~840℃,入水温度660~680℃和终冷温度400~450℃,该钢组织为铁素体+贝氏体+马氏体/奥氏体岛,两相交界处和贝氏体内部存在大量大角度晶界。钢板1/4和1/2厚度位置屈服强度≥500 MPa,抗拉强度≥640 MPa,屈强比≤0.80,-40℃低温冲击功≥200 J,焊接热影响区-40℃低温冲击功≥100 J  
      关键词:低屈强比;多相组织;Q500qE高强钢板;60 mm厚板   
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      更新时间:2026-01-21
    • DOE(试验设计)在提升30CrNiMo钢调质棒材冲击功的应用

      蒋乔, 曾云, 胡瑞海, 彭峰, 李博鹏, 程志伟, 余东
      2022, 43(5): 82-85.
      摘要:针对30CrNiMo(/%:0.30C, 0.85Mn, 0.25Si, 0.015P, 0.008S, 0.96Cr, 0.43Mo, 0.78Ni, 0.025Al)高强度钢调质棒材冲击功不稳定的问题,根据DOE试验设计方法,对运用该钢正火温度(870~910℃)、奥氏体化温度(830~870℃)两项因子、三水平的试验方案快速寻找到提升冲击功的最佳工艺组合。对比检测结果发现30CrNiMo钢正火温度越高,淬火后组织晶粒度级别越小,对应冲击功越小。运用Minitab工具制作出冲击功响应晶粒度的拟合公式即:21℃纵向冲击功(J)=27.11+7.751×晶粒度(级)。30CrNiMo钢最佳工艺组合为870℃正火+850℃奥氏体化,其冲击功为106 J.  
      关键词:DOE;两因子;三水平;调质棒材;冲击功;晶粒度   
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      更新时间:2026-01-21
    • 固溶处理对铸态2101双相钢腐蚀性能的影响

      李欣, 吴华杰, 刘颖辉, 刘维
      2022, 43(5): 86-91.
      摘要:通过电化腐蚀学实验研究了900~1190℃固溶处理对铸态2101双相钢(/%:0.02C,0.69Si, 5.00Mn, 0.0015S,0.022P,21.42Cr, 1.66Ni, 0.31Mo, 0.48Cu, 0.25N)腐蚀性能的影响。EIS阻抗谱图、等效电路极化电阻值和Tafel曲线均表明,同一固溶温度下,固溶时间越长钢的耐蚀性越好。通过组织形貌电镜图及测定组织中γ相面积比和晶粒度得到,固溶处理30 min和2 h后γ相面积比和单位面积γ晶粒个数随着固溶温度的增加都呈先升高后降低的趋势,在970℃时组织最为细密,固溶2 h后组织比固溶30 min的更为细密。组织致密度高,析出氮化物少,则2101双相不锈钢的耐蚀性好,该钢最佳固溶工艺为970℃和2 h。  
      关键词:2101双相不锈钢;固溶处理;组织;电化学腐蚀   
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      更新时间:2026-01-21
    • 段争涛
      2022, 43(5): 92-94.
      摘要:研究了热轧后三段冷却工艺和平整工艺对2.3 mm 700 MPa级S600MC高强钢板(/%:0.07C, 0.15Si, 1.50Mn, 0.015P, 0.003S, 0.025Alt, 0.015Nb, 0.08Ti)力学性能的影响。终轧温度870℃,采用三段冷却工艺,中间温度由670℃降至580℃时,屈服强度由557 MPa提高至600 MPa,而抗拉强度基本保持不变(774 MPa至786 MPa),伸长率由24%降至21%,屈强比提高0.04。卷取温度由150℃提高至250℃时,力学性能基本保持不变。一次平整工艺提高高强钢屈服强度达到22~43 MPa,而抗拉强度变化不大,伸长率下降2~5个百分点。二次平整工艺对屈服强度提升尤为明显,可以达到101 MPa,但伸长率下降达到8个百分点,反而不利于改善综合性能。  
      关键词:S600MC高强钢;三段冷却工艺;平整;力学性能   
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      更新时间:2026-01-21
    • 调质处理工艺对微合金化Q960E钢70 mm板组织性能的影响

      成慧梅, 冯俊鹏, 孙电强, 葛阳阳, 王丽敏
      2022, 43(5): 78-81.
      摘要:采用890~920℃淬火和560~600℃回火工艺对Q960E钢70 mm板进行性能测试,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对Q960E钢板显微组织进行分析。结果表明:采用920℃淬火和560℃回火工艺的钢板强韧性匹配最优(UTS 1048 MPa, YS 1005 MPa, el.14%,-40℃KV252~61 J),钢板全厚度方向性能分布相对均匀,硬度值为27.5~33HRC;组织从表面至心部为回火索氏体和残余奥氏体。  
      关键词:Q960E钢;70 mm板;调质;组织;性能   
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      更新时间:2026-01-21
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