最新刊期
      2023年第44卷第2期

        试验研究

      • 基于加热炉埋偶实验的GCr15钢坯心部温度预测

        韩怀宾, 虞学庆, 白瑞娟, 王维, 吴思炜, 赵宪明
        2023, 44(2): 1-6. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00126
        摘要：加热炉钢坯的心部温度均匀性控制对产品质量稳定性至关重要，由于加热炉中的高温环境，对钢坯心部温 度高精度预测始终是一个难题。为了解决这个难题，本实验建立了一种基于钢坯埋偶黑匣子温度测量方法，有效 获知加热炉内钢坯不同位置实际温度分布情况。基于黑匣子测温实验数据，采用数据清洗、数据平滑与标准化等 预处理方法，釆用基于数据驱动的神经网络、随机森林与XGBoost模型,利用加热炉中可测的炉气温度对不可测的 钢坯心部的温度进行预测。预测GCr15钢150 mm x 150 mm坯心部温度，结果表明:XGBoost模型回归预测效果最 好,相对误差主要分布在0%~5.4%，模型中97.1%的样本点绝对误差小于10 ℃，其RMSE误差为4.1345 ℃ , MAPE误差为0.47%。提出了钢坯埋偶黑匣子测温+ XGBoost模型预测钢坯心部温度的方法。  
        关键词：GCr15钢坯心部温度;黑匣子实验;神经网络;随机森林;XGBoost   
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        更新时间：2026-01-21

      • Φ800 mm圆坯Q355NE凝固传热数值模拟和工艺实践

        周伟基, 姚玉东, 刘佳伟, 岳峰, 张磊
        2023, 44(2): 7-11. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00132
        摘要：以钢厂断面尺寸为Φ800 mm圆坯Q355NE为研究对象,建立大圆坯传热模型，在不采用结晶器电磁搅拌的条件下，研究拉速和过热度对凝固过程的影响规律。结果表明:拉速对坯壳厚度、凝固终点位置和中心固相率的影响高于过热度，拉速每增加0.02 m • min-1凝固终点后移2.6 m左右;过热度升高10 ℃ ,凝固终点后移0.21 m 左右。实际生产中，二冷比水量0. 18 L • kg-1、过热度25 ℃、拉速0. 14 m • min-1时，岀结晶器坯壳厚度超过43 mm,末端电磁搅拌充分发挥作用，铸坯中心疏松和中心缩孔较结晶器电磁搅拌(300 A/1.5 Hz)、二冷比水量 0.18L•kg-1、过热度25 °C、拉速0.16 m • min-1工艺有所改善。  
        关键词：Q355NE;大圆坯;数值模拟;拉速;过热度   
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        更新时间：2026-01-21

      • 超级奥氏体不锈钢254SMo的均质化工艺研究

        史咏鑫, 李青, 钟庆元, 田伟, 叶强
        2023, 44(2): 12-16. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00094
        摘要：试验用超级奥氏体不锈钢254SMo(/%:0.011C,0.30Si,0.46Mn,20.25Cr,17.75Ni,6. 13Mo,0.64Cu,0.212N)采用20 t电弧炉+AOD+LF 精炼的工艺冶炼，研究了254SMo钢的铸态组织，发现枝晶间存在大量的析出相，其临近冒口钢锭头部中心的析出相尺寸最大，且呈网状分布。钢锭经1240℃ 8～40 h均质化处理后，锻造成 φ204 mm棒材，检验其析出相数量和点腐蚀速率。试验结果表明：随着均质化时间的延长，其析出相尺寸减小，数量减少，钢的点腐蚀性能提高；均质化12h+镦粗拔长+均质化12 h为最优均质化工艺。  
        关键词：超级奥氏体不锈钢254SMo;析出相;点腐蚀速率;均质化   
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        更新时间：2026-01-21

      • 冷却速率对2507超级双相不锈钢σ相析出的影响

        易忠烈, 陈兴润, 魏海霞, 钱张信, 赵得江
        2023, 44(2): 17-20. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00114
        摘要：采用Gleeble 3500-GTC 对φ10 mm2507 超级双相不锈钢(/%:0.017C,6.22Ni,25.73Cr,3.39Mo,0.27N)进行1340℃至室温以冷速1～500℃/min连续冷却实验，并通过EPMA (电子探针)、EBSD (电子背散射衍射)和热 力学计算分析冷却速率对超级双相不锈钢σ相析出的影响。结果表明：2507超级双相不锈钢在1℃/min的冷却速率下，组织中存在σ相，σ相的面积百分比为2.67%。当冷却速率≥10℃/min,组织只有奥氏体和铁素体两相组成。热力学计算结果表明，冷却速率越小，σ相析出越容易。  
        关键词：2507超级双相不锈钢;冷却速率;σ相;热力学计算   
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        更新时间：2026-01-21

      • 20CrH温锻内星齿轮混晶原因分析及工艺改进

        徐乐钱, 左锦中, 袁静, 莫秉干, 吴炜
        2023, 44(2): 21-24. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00148
        摘要：特钢厂生产的20CrH特殊钢棒材，下游用户温锻制作内星轮后，经965℃×6 h渗碳热处理后发现混晶现象。采用光学显微镜观察并设计热处理试验验证，结果表明：锻造变形温度不均及锻后保温温度偏低，导致在后续渗碳过程中局部奥氏体晶粒出现异常长大而产生混晶。将内星轮温锻后保温温度由710℃提高至900℃,能有效改善混晶现象，为同类特殊钢零部件温锻的工艺设计提供指导。  
        关键词：混晶;温锻;金相组织;渗碳;内星齿轮   
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        更新时间：2026-01-21

        工艺技术

      • 直接切削用40MnVS钢高强韧化控轧控冷工艺开发

        冀鸰, 余道军
        2023, 44(2): 25-28. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00016
        摘要：采用1030℃开坯、880℃连轧、轧后穿水的控轧控冷工艺试制了φ110 mm直接切削用40MnVS非调质圆钢，结果表明：轧后穿水可在控轧工艺的基础上进一步细化晶粒，明显改善带状组织，提高钢的力学性能。产品在抗拉强度达到945 MPa、屈服强度达到800 MPa 的情况下，Aku仍能达到70 J以上，可代替42CrMo等调质钢。  
        关键词：直接切削;40MnVS非调质钢;控轧控冷;轧后穿水   
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        更新时间：2026-01-21

      • WB36厚壁无缝钢管低倍组织气泡分析及工艺研究

        夏云峰, 周仲成, 胡永平, 林雨
        2023, 44(2): 29-32. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00127
        摘要：采用扫描电镜、磁粉和超声探伤以及性能测试等方式对WB36厚壁无缝钢管低倍“气泡”形成的原因和实际影响进行了分析研究。结果表明：低倍组织气泡产生的原因主要有脱氧不良、浇注温度高、钢包和耐火材料受潮等，气泡在宏观下呈短线状暗色条纹，微观下为圆形或椭圆形孔洞，主要分布于对应钢锭头部接近冒口端部的钢管近内壁至1/2壁厚处。轻微的气泡采用磁粉、渗透、超声波探伤均无法检出，对钢管的室温力学性能影响较小。 WB36钢浇注温度控制在1590℃以下，保证VD 精炼67 Pa保持时间不少于15 min、发热剂和保温材料水分含量小 于0.1%能够有效防止低倍组织气泡缺陷产生。  
        关键词：WB36无缝钢管;低倍组织;气泡;性能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 高强度螺栓用35CrMo免退火冷镦钢热轧盘条的研制

        王海华, 郑晓伟, 张剑锋, 林再勇, 孔祥伟
        2023, 44(2): 33-36. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00075
        摘要：通过入减定径温度780℃,入减定径减面率42%(φ18.4 mm→ φ14 mm),冷却速度0.42℃/s,35CrMo钢热轧材显微组织为F+P, 铁素体含量≥40%,实际晶粒度10～11级，抗拉强度≤750 MPa,断面收缩率≥60%,硬度值214～225HV, 实现免退火直接进行大减面率拉拔。  
        关键词：35CrMo冷镦钢;热轧盘条;控轧控冷;免退火   
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        更新时间：2026-01-21

      • 焊接用双相不锈钢ER2209线材的生产实践

        李立, 季灯平, 马振宇, 严道聪, 胡梅青, 王贞应, 谢东西
        2023, 44(2): 37-42. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00005
        摘要：通过对焊接用双相不锈钢ER2209线材生产实践过程中的冶炼、轧制、固溶及酸洗工艺的研究，结果表明： 最佳的热加工温度为1000～1050℃,可有效避免α相析出导致的轧制开裂；热处理温度为1050~1100℃,材料的强度较低，塑性较高，冷拉拔性能优异；采用(H2SO4+HF)溶液预处理及(HNO3+HF)混酸洗的工艺进行酸洗， 线材表面质量优异，无酸洗晶间腐蚀。  
        关键词：ER2209线材;双相不锈钢;σ相析出;固溶处理;酸洗   
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        更新时间：2026-01-21

      • 2.25Cr-1Mo-0.25V 钢148 mm 厚板尾部分层缺陷分析及控制工艺

        侯敬超, 赵国昌, 庞辉勇, 吴艳阳, 甄光楠, 赵燕青
        2023, 44(2): 43-47. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00105
        摘要：采用扫描电镜及电子探针对55t 钢锭成材148mm 厚2.25Cr-1Mo-0.25V钢板尾部分层缺陷进行观察分析，结果表明：分层缺陷是由于模铸保护渣卷入钢液造成的。为减少钢板尾部分层缺陷，对冶炼工艺进行优化，精炼过程中采用碳粉、电石及1.2～2.0kg/tAl 线复合脱氧工艺，真空后软吹12～14 min,采用高粘度、低熔点、高熔速及膨胀系数较大的模铸保护渣。优化工艺后，钢板尾部分层缺陷出现概率分别为11.3%、9.6%、6.9%,分层缺陷导致钢板废品率由原8.1%降至1.7%。  
        关键词：2.25Cr-1Mo-0.25V 钢;148 mm厚板分层缺陷;模铸保护渣;浇铸;Al2O3夹杂物   
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        更新时间：2026-01-21

      • 精密车削用16MnCrS5钢棒材生产工艺优化

        张光鸿, 龙开西, 何英武, 向鑫
        2023, 44(2): 48-51. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00068
        摘要：通过试验确定精密车削用16MnCrS5棒材的生产工艺，研究合适的硫含量、冷却速度和退火温度参数，满足高端汽车销轴精密车削零件要求。结果表明，试验的S含量0.028%~0.035%的16MnCrS5热轧棒材以1.37~ 1.69℃/s冷却速度冷却后，再采用连续退火炉进行620℃×6h 的去应力退火，可得到硬度满足180～215HBW 的去应力退火精密车削用棒材。  
        关键词：16MnCrS5钢;精密车削;硬度;硫含量;去应力退火   
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        更新时间：2026-01-21

      • 复吹转炉双联工艺冶炼X80管线钢脱磷试验研究

        赵斌, 张娜, 彭国宏, 汪成义, 吴伟, 吴巍
        2023, 44(2): 52-55. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00211
        摘要：结合某厂生产X80管线钢实际状况，对复吹转炉双联工艺的炼钢脱磷过程进行试验，研究转炉炉渣碱度和氧化性对脱磷的影响。结果表明:在铁水磷含量为0.118%和0.116%，脱磷炉和脱碳炉终点渣碱度CaO/SiO2分别为1.6~2.0、3.3~4.1 ,T. Fe含量分别为10%~15% ,20%~35%的条件下,脱磷炉脱磷率最高达50.85%，平均为38.35%，终点脱磷率最高为95.69%，平均为94.88%，冶炼终点钢水磷含量控制在0.007%以下，最低0.005%, 满足X80管线钢生产要求。  
        关键词：X80管线钢;复吹转炉;双联工艺;脱磷   
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        更新时间：2026-01-21

      • 连铸开浇首炉二次氧化程度对比与分析

        张新文, 施嘉凯, 汪德伟, 轩康乐, 刘永, 孟祥岩
        2023, 44(2): 56-60. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00103
        摘要：对比了两种不同中间包氩气置换方式的效果，方案一釆用氩气杆的方式置换中间包内腔的空气，方案二采用中间包盖氩气管和氩气杆的共同作用的方式置换中间包内的空气。选择相同的钢种、规格、置换时间及管道压力，开展工艺试验。通过比较得出：(1)方案二更能有效地置换中间包内腔的空气，减少二次氧化的概率；(2)方案二的氧含量、氮含量、Als/Alt、钢中夹杂物等指标均优于方案一,说明方案二的保护浇注效果更好；(3)方案二可有效预防10 μm以下夹杂物的产生,尤其是2 μm ≤ X ＜5 μm的小颗粒夹杂物。  
        关键词：首炉;二次氧化;洁净度;夹杂物   
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        更新时间：2026-01-21

      • 硼对奥氏体不锈钢高温氧化性能的作用机理

        曾莉, 王斌, 徐梅, 张威
        2023, 44(2): 61-64. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00009
        摘要：采用氧化增重法研究了B对0Cr25Ni20B钢的高温抗氧化性能的影响，通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射等方法分析了0Cr25Ni20B钢高温氧化膜的形貌、组成结构及元素分布等，揭示了B对其高温氧化性能的作用机理。结果表明，在高温氧化过程中，加入0.4%的B可以促使耐热钢板材表面形成致密 的氧化物薄膜，形成的硼酸盐(Fe3BO6)能够抑制氧化行为的深入发展，对材料的抗高温氧化性能有增益作用。  
        关键词：含硼奥氏体不锈钢;高温氧化机理;恒温动力学   
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        更新时间：2026-01-21

      • P92无缝钢管内表面裂纹分析及工艺优化

        张国忠, 窦志超, 王正, 闵杰, 黄大兵
        2023, 44(2): 65-69. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00144
        摘要：采用斜轧穿孔工艺生产大口径P92铁素体耐热无缝钢管过程中，钢管内表面易产生细小裂纹。通过金相分析、高温相变计算和高温加热试验等研究表明，内表面裂纹产生的主要原因是：中心有通孔的P92管坯在坯料加热过程中，由于加热温度过高和在炉时间过长(即表面氧化脱碳加重),导致管坯通孔近内壁产生大量的高温δ-铁素体相，管坯在随后的斜轧穿孔中，裂纹在塑性较差的高温δ-铁素体处产生和扩展。根据内表面裂纹的产生机制，通过对P92钢管化学成分的铬当量、镍当量按Cr＜13%、Nieq＞4% 进行控制，坯料保温温度由原工艺的1220~1250℃降为1190~1220℃,对穿孔机轧辊转速、辊距和顶伸量参数优化等工艺改进措施，有效地解决了大口径 P92无缝钢管内表面易产生裂纹的问题，提高了P92无缝钢管的成材率和生产效率。  
        关键词：P92;无缝钢管;斜轧穿孔;内表面裂纹;高温δ-铁素体   
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        更新时间：2026-01-21

        组织和性能

      • 钇含量对3%Si取向硅钢组织和织构的影响

        郭志红, 李向阳, 郑亚旭, 朱立光, 孙会兰, 李港湾, 王波, 曹瑞芳
        2023, 44(2): 70-79. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00085
        摘要：使用50 kg真空感应炉常规流程工艺在实验室制备钇含量分别为0.026%、0.058%和0.14%的0.04%~0.05%C,3.03%~3.10%Si取向硅钢。采用SEM研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布；利用OM和EBSD分析了取向硅钢2.4 mm热轧板、0.3 mm冷轧板、830℃和1050℃退火板组织和织构。实验结果表明：随着钢中Y含量的升高，夹杂物发生粗化，长条形夹杂物转变为球形，抑制晶粒长大效果减弱，所以一次再结晶热处理 后硅钢板晶粒尺寸随着Y含量的增加逐渐变大。Y含量为0.026%的硅钢一次再结晶晶粒尺寸最小，其较高的储 存能为高温退火晶粒长大提供了足够的驱动力，因此，其高温退火晶粒尺寸最大，平均晶粒尺寸为115.7 μm冷轧硅钢板高温热处理后,Y含量为0.026%的硅钢中部分Goss晶粒异常长大，出现了强度为5的GoSs({110} ＜001＞)织构，而Y含量为0.058%和0.14%的硅钢中依旧存在大量的丫织构。由于含0.026% Y钢中夹杂物尺寸 最小,具有一定的钉扎作用，从而使得一次再结晶晶粒更加细小。随着Y含量的增加,0.058% Y和0.14% Y钢中 夹杂物的尺寸明显增加,使其在一次再结晶过程中对晶粒长大的抑制作用减弱。  
        关键词：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

      • 冷却速率对新型C61齿轮钢力学性能和微观组织的影响

        齐明, 梁晓东, 韩大虹, 任建民, 张智超, 王旭
        2023, 44(2): 80-83. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00106
        摘要：借助光学显微镜(OM)、 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD) 等设备，通过力学性能测 试和显微组织观察，探究炉冷、水冷、石棉缓冷三种不同冷却方式对C61 钢热轧态组织和性能的影响，对比不同状态下试验钢的性能。试验结果表明：冷却速度对试验钢的性能影响较大，由于冷却速率V水冷＞V石棉缓冷＞V炉冷导致试验钢在水冷条件下强度、硬度均高于炉冷和石棉缓冷处理时的性能；热轧后经水冷，试验钢的抗拉强度(Rm)和 断面收缩率(Z%)分别为1450 MPa 和62.7%,XRD分析得知，热轧后随冷却速率增加钢的残余奥氏体含量增多， 面心立方的奥氏体有利于提升试验钢的韧性。可见，热轧水冷后的试验钢经过950℃加热1 h,水淬，经过-73℃ 冷处理1 h 后，恢复到室温，最后在482℃回火16 h,空冷至室温是最佳工艺方案。  
        关键词：热处理工艺;热轧;显微组织;力学性能   
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        更新时间：2026-01-21

      • Cu/Sb/Sn/Mo/W对新国标09CrCuSb钢组织及力学性能的影响

        郑健, 彭志贤, 袁渊, 黄振华, 袁泽喜, 刘静
        2023, 44(2): 84-89. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00135
        摘要：采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、拉伸力学性能测试、夏比冲击测试，研究了新国标NB/T47019-2021 的09CrCuSb钢合金元素Cu、Sb、Sn、Mo和W对其微观组织和力学性能的影响。研究表明，新标准中增加的合金元素将促进钢中δ-铁素体的析出，同时也会增加材料强度但会降低其塑性δ-铁素体将显著降低材料冲击力学性能[其中，Rp0.2=365.64 MPa,夏比冲击功KV2为243 J(室温)和192 J(-40℃)], 使得冲击断口由塑性断口向脆性 断口特征转变，特别是对-40℃的冲击功降低作用尤为显著。在新国标成分框架下，须通过合理的热加工工艺调整，降低钢中δ-铁素体的析出，从而提高材料力学性能。  
        关键词：09CrCuSb钢;力学性能;硫酸露点腐蚀;锅炉用钢   
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        更新时间：2026-01-21
      • 秦兴文, 王坤, 蔡珑, 杨小平, 纪怀安
        2023, 44(2): 90-95. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00140
        摘要：通过金相显微镜、扫描电子显微镜、力学试验和腐蚀试验等研究了 960~1040 ℃固溶温度对冷轧Inconel 601合金管材微观组织和性能的影响。固溶温度从960 ℃升高到1040 ℃时，合金管再结晶晶粒尺寸逐渐长大，长大速率先慢后快,这主要与析出相的溶解和元素活度有关。此温度范围内，保温15 min的晶粒长大激活能为 393.08 kJ/mol,且合金的拉伸性能与晶粒尺寸之间的关系满足Hall-Petch关系式。固溶温度约在1020 ℃时，硬度 曲线与延伸率曲线岀现交点，此时的腐蚀速率也较低且稳定。1020℃保温15 min为Inconel 601合金中159.2 mm X 5.1 mm管的最优固溶处理工艺。  
        关键词：Inconel 601合金;固溶处理;组织;冷轧   
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        更新时间：2026-01-21

      • 热处理工艺对 Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

        侯美伶, 李晨潇, 孔祥伟, 白云
        2023, 44(2): 96-100. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00047
        摘要：利用SEM、XRD、EPMA 等试验方法，对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C 钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明，900～1050 ℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大，随着退火温度的升高晶 粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶，强度降低、塑韧性提高，在1050℃保温2h 空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa ·%; 经1050 ℃保温2 h水冷固溶后时效处理，试验钢组织为奥氏体+铁素 体+k碳化物，随着时效温度的增高，k碳化物逐渐析出，使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600 ℃时效时，抗拉 强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。  
        关键词：Fe-Mn-Al-C钢;退火温度;时效温度;力学性能;显微组织   
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        更新时间：2026-01-21
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