特殊钢

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VD低碱度渣对GCr15轴承钢夹杂物的影响

刘春伟, 张昊, 曹磊, 王国承,

摘要（864）

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PDF （1730KB）（1555）

为了减轻铝脱氧GCr15轴承钢中B类和D类夹杂物的危害，开展了VD低碱度渣和正常碱度渣精炼的对比工业试验研究。结果显示，与正常碱度精炼渣相比，碱度为1.96的精炼渣可使连铸坯中塑性夹杂物比例由14.81%上升为40.65%；同时，全氧（T. O）含量由7.7 × 10 ^-6下降至4.9 × 10 ^-6，全铝（T.Al）和酸溶铝（Al _S）含量由279 × 10 ^-6、210 × 10 ^-6分别下降至80 × 10 ^-6、75 × 10 ^-6。热力学计算表明，低碱度精炼渣引起钢液中［Si］活度增大使复合夹杂中Al ₂O ₃（inc）含量下降，钢中酸溶铝（Al _S）含量落在与塑性夹杂物平衡对应的等铝浓度线范围内，理论计算与试验结果吻合。VD低碱度渣精炼有利于实现轴承钢夹杂物塑性化控制。

2023, 44 (6): 78-82. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00098

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镍基高温合金的熔炼工艺研究进展

杨浩, 王方军, 李采, 吴畏

摘要（3235）

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PDF （1789KB）（1445）

镍基高温合金的熔炼方法是合金质量的决定性因素，真空感应熔炼可有效控制合金锭中O、N、H等气体及有害杂质元素含量，精确控制合金成分。在此基础上，对合金进行重熔（电渣重熔及真空自耗重熔），可进一步降低合金中S、P等有害杂质含量，消除成分偏析及缩孔等缺陷，对凝固组织进行优化调控，从而实现大规格高质量合金锭的熔炼。本文综述了镍基高温合金的熔炼工艺进展，重点介绍了真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等常用熔炼技术的原理和特点，论述了“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔”、“真空感应熔炼+真空自耗重熔”双联工艺，以及“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联工艺在镍基高温合金熔炼方面的研究进展，并对镍基高温合金熔炼工艺的选择和发展方向提出建议。

2023, 44 (3): 1-9. DOI:10.20057/j.1003-8620.2022-00200

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我国转炉炼钢的现状和发展

王勇杨宁川王承宽

摘要（121）

PDF （426KB）（1273）

2003年我国转炉钢产量已接近1.9亿t,占我国钢产量的85.2%,约占世界转炉钢的25%。50～300t转炉由2001年的75座增至2003年的134座,工艺技术进一步优化。我国转炉冶炼新钢种和优质钢种增长迅速,其中包括低合金、耐候钢、TRIP(相变诱发塑性)钢以及合金结构钢、齿轮钢、轴承钢、锅炉用钢等特殊钢。今后转炉钢的增长主要是对条件较好转炉钢厂挖潜改造,进一步提高装备水平、扩大品种、提高质量以及降低消耗,改善环境。

2005, 26 (4): 1-5.

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铌微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋的开发

任一峰, 吴小林, 承江, 顾国明

摘要（73）

PDF （159KB）（1254）

采用40 t EBT电弧炉40 t LF 150mm × 150mm方坯连铸工艺 ,开发了成分(%)为: 0.17～0.25C，1.20～1.45Mn，0.02～0.04Nb的400 MPaⅢ级Φ10～25mm铌微合金化钢筋。钢筋的力学性能为σ _s 420～490 MPa ,σ _b 590～680 MPa ;δ ₅ 24%～30% ,自然时效8周后屈服强度下降较少。生产的Nb微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋符合GB1499-1998标准要求。用0.02 %～0.04%Nb取代0.05%～0.10%V时，吨钢成本显著降低。

2005, 26 (2): 60-61.

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我国特种冶金产品、技术和装备的最新进展与展望

姜周华, 董艳伍, 刘福斌, 耿鑫

摘要（3194）

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PDF （3894KB）（1221）

航空航天、能源、石油化工、船舶、轨道交通、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域的高端装备产业发展强劲，对特殊钢和特种合金材料的质量和性能提出了更高的要求，需求量激增。因此，最近十几年我国特种冶金行业得到了快速的发展。首先，分析和总结了我国上述高端装备制造用超高强度钢、高温合金、耐蚀合金、耐热钢、特种不锈钢、高性能轴承钢、工模具钢以及精密合金等的新需求。其次，分析了传统特种冶金流程和几种特冶新流程的发展现状与趋势，重点强调了与转炉/电弧炉炼钢流程相结合可以为电渣重熔和真空电弧重熔提供高洁净的自耗电极，也可以为真空感应炉提供纯净原材料，用连铸坯作为自耗电极的抽锭式电渣重熔后接轧制工艺的电渣短流程可以显著提升生产效率和降低生产成本。同时，也简要介绍了高氮不锈钢冶炼的双联工艺和工模具钢的粉末冶金和喷射成形工艺流程。再次，分析和总结了我国特种冶金产业发展现状，以及新技术和新装备的进展情况。最后，对未来十年我国特种冶金的技术发展提出了建议和展望。

2024, 45 (4): 1-12. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00143

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Nb-Ti微合金高强度钢1.5mm冷轧板退火组织和第二相析出行为

刘浩, 陈晓, 李平和, 郑红, 吴青松, 刘清友

摘要（65）

PDF （290KB）（1212）

用透射电镜实验研究了(%):0.08C-1.0Mn-Nb+Ti<0.10微合金高强度钢经53%冷变形1.5 mm板650℃和680℃退火的组织和第二相析出行为。结果表明,试验钢中的第二相为(Ti,Nb)(C,N)复合析出相,第二相粒子尺寸一般为20~30 nm,随退火温度提高,第二相粒子的数量增加。由于退火过程第二相析出强化和第二相粒子抑制晶粒长大,使钢中晶粒细小,该钢650℃退火组织具有较高强度(屈服强度≥480 MPa)。

2006, 27 (3): 26-28.

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高端装备用轴承钢冶金质量性能现状及未来发展方向

曹文全, 俞峰, 王存宇, 徐海峰, 许达, 刘正东

摘要（2332）

PDF （3803KB）（947）

针对滚动轴承特点、轴承钢类型以及国内外轴承钢差距，本文对国内外高端装备用轴承需求、国内外轴承钢品种、轴承钢生产装备与冶金质量、轴承钢热处理技术以及轴承钢质量性能评价技术等发展现状进行了综述，指出了国内外高端装备用轴承钢在冶炼流程的超纯净控制、新型热处理技术和新型轴承钢研发对提升轴承长寿命的巨大作用，提出了未来基于夹杂物、碳化物和基体组织细质化、均匀化和稳定化的传统轴承钢质量性能提升、髙性能热处理研发、新型轴承钢材料创新以及加强抗疲劳基础理论研究的发展方向和大幅度提升轴承钢接触疲劳寿命的发展目标。

2021, 42 (1): 1-10.

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国内外高强度管线钢专利技术研发进展

陈妍, 牟昊, 齐殿威

摘要（60）

PDF （750KB）（917）

根据2011年国内外公布的高强度管线钢-平板、热轧板卷和无缝管的专利制造技术,慨述了抗大变形、优良低温韧性、耐腐蚀性管线钢的关键技术、组织和性能:高强度管线钢研发特点和趋势主要有:抗大变形管线钢-通过组织中弥散的M/A组元提高钢的强度;低温韧性钢-采用Mn-Nb-Mo合金化,通过控制轧制获得铁素体和/或贝氏体为主的组织;抗HIC(氢致裂纹)管线钢-控制C、P、Mn偏析引起的HIC的前提下,降低Nb、Ti含量,防止因Nb、Ti碳氮化物引起的氢致开裂。

2013, 34 (3): 25-29.

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110SS 级别抗硫化氢应力腐蚀厚壁无缝钢管的开发

李永灯, 彭俊, 唐科, 向鑫

摘要（226）

PDF （339KB）（910）

开发的110SS钢(/%:0.28～0.33C,0.20～0.30Si,0.60～1.00Mn,≤0.015P,≤0.005S,1.20～1.45Cr,0.65～0.85Mo,0.01～0.05Al,0.01～0.05Ti,0.01～0.05Nb,0.01～0.10V)Φ325 mm×55 mm厚壁管的生产流程为BOF-LF-RH-CC-ASSEl rolling。通过控制BOF出钢C≥0.03%,LF渣碱度3.0～4.0,RH真空时间≥30min,连铸钢的过热度≤15℃,拉速0.30～0.50 m/min,钢管淬火温度880℃,回火温度650℃时,得到产品夹杂物尺寸≤20μm、屈服强度760～820 MPa,厚壁无缝钢管的抗硫化氢应力耐腐蚀性能满足标准要求。

2022, 43 (1): 78-81.

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钢帘线钢的生产与发展

余蓉 , 吴玮, 郭永铭, 张新宝

摘要（71）

PDF （318KB）（897）

钢帘线钢是成分(%)为0.70~0.75C-0.15~0.30Si-0.40~0.60Mn的高碳钢,由于以Φ0.15~0.38mm的钢帘线作为增强材料的橡胶制品具有优良的强度和弹性,有助于提高汽车的安全性和降低燃料费用,故广泛应用于汽车轮胎及传输皮带等工业领域。钢帘线钢的质量要求高,通常采用的工艺流程为转炉或电弧炉-LF-VD或RH-钙处理-连铸。叙述了钢帘线钢的化学成分、气体含量和夹杂物控制,介绍了国内外钢帘线钢的生产概况、质量要求和发展趋势。

2005, 26 (6): 1-4.

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电弧炉采用直接还原铁炼钢工艺技术分析

贺美乐, 张豫川 , 王庆, 杨宁川, 游香米, 吴学涛

摘要（2170）

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PDF （679KB）（868）

分析了直接还原铁作为废钢替代品进行电弧炉炼钢的工艺技术特征，并阐明了影响冶炼电耗的主要因素。结果表明，熔池较大留钢量（≥40%）和诸如强化供氧、底吹和电磁搅拌的强化搅拌始终是促进熔化和缩短冶炼周期（可缩短8%～10%）的重要手段。直接还原铁比例超过30%宜采用连续加料，冶炼前期和中期加料速度一般等于熔化速度28～33 kg/min（供电功率1 MW），需匹配石灰和白云石以防渣线侵蚀，冶炼全程应喷碳使泡沫渣埋弧操作以保证供电效率。为降低冶炼电耗，应控制w［C］1%～4.5%、金属化率≥90%、w［SiO ₂］≤6%、w［P］≤0.1%、w［S］≤0.04%，使用高C、高金属化率、低SiO ₂、低P、低S和较高温度的热直接还原铁。采用直接还原铁竖炉和电弧炉相结合的紧凑短流程工艺是低碳节能和洁净化生产的重要方向。

2023, 44 (5): 33-38. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00127

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热变形对0.05C-0.13Nb钢组织和显微硬度的影响

阴树标 , 刘清友², 张志波, 孙新军, 雷霆

摘要（50）

PDF （1138KB）（842）

用Thermecomastor-Z热模拟试验机,研究了0.05C-0.13Nb钢单道次1000℃、2s ^-1变形40%和双道次1000℃、2s ^-1变形40%+980℃+5s ^-1变形40%后冷却速度、变形量、原始奥氏体晶粒度和应变速率对组织和显微硬度(HV)的影响。结果表明,冷却速度增加,钢中粒状贝氏体逐渐增多,冷却速度达5℃/s时,贝氏体含量达93%,HV值显著增加;当冷却速度超过5℃/s时,贝氏体岛状组织形貌改变,HV值增加较小;随原始奥氏体晶粒尺寸减小和变形量增大,HV值减小,应变速率对HV值无显著影响。

2008, 29 (1): 25-27.

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38MnSiVS5 非调质钢的 CCT 曲线测定与分析

张念, 陈章明, 赵红强, 郑文超, 罗时杰, 凌鑫, 赵晓丽

摘要（244）

PDF （2071KB）（819）

采用淬火膨胀仪、光学显微镜、维氏硬度计等研究了典型非调质钢38MnSiVS5(/%:0.37C,0.78Si,0.012P,0.045S,0.03Mo,0.120V,0.004Nb,0.003Ti)的显微组织和硬度。测定了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,38MnSiVS5钢的CCT曲线可分为高温转变区域、中温转变区域和低温转变区域。当冷却速度≤0.89℃/s时为全高温转变区,组织为铁素体和珠光体;当冷却速度为1.78～4.45℃/s时为高温、中温两相复合转变区,组织为铁素体、珠光体和贝氏体;当冷却速度为8.9℃/s时,为高温、中温、低温三相复合转变区,组织为铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体;当冷却速度为17.8℃/s时,铁素体和珠光体消失,为中温、低温两相复合转变区,组织为贝氏体+马氏体;当冷却速度≥44.5℃/s时为马氏体转变区。随着冷却速度从0.06℃/s增大到44.5℃/s,38MnSiVS5钢的HV5显微硬度值由213增加至568。

2022, 43 (1): 82-85.

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屈服强度750 MPa低合金钢高强度集装箱用钢的开发

殷胜, 朱红丹

摘要（135）

PDF （845KB）（801）

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。

2019, 40 (1): 16-18.

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冷作模具钢（Cr12MoV）短流程生产工艺实践

朱喜达, 陆家生, 赵勇智, 刘宇, 李朋

摘要（1394）

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PDF （2799KB）（793）

Cr12MoV扁钢主要采用模铸钢锭、多火次锻造、轧制成材的长流程工艺，生产效率低、成材率低、成本高、能耗高。为了解决冷作模具钢的导热性和塑性较差等问题，设计了90 t EBT-LF-VD-150 mm×630 mm连铸矩形坯和一火加热+15道次轧制成材的短流程工艺，成功开发Cr12MoV钢矩形连铸坯及轧制19 mm厚扁钢产品，连铸坯中心疏松1.5级，中心偏析≤1.0级，成品扁钢共晶碳化物不均匀级别≤3级，探伤质量等级达到A级，各项性能指标均满足标准要求。Cr12MoV冷作模具钢产品实现批量生产，取得了良好的经济效益。

2023, 44 (3): 10-13. DOI:10.20057/j.1003-8620.2022-00236

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梅钢精冲钢连铸板坯中心偏析控制技术与应用

于小春, 倪修华

摘要（79）

PDF （753KB）（773）

连铸板坯的中心偏析是造成精冲钢带状组织的重要原因。动态轻压下技术是改善连铸板坯中心偏析的有效手段。本文通过射钉试验,准确测定了230 mm连铸板坯凝固末端的位置,为制定合理的轻压下工艺参数提供了重要参考。在轻压下工艺改进前(9、10段,总压下量7.5 mm),典型精冲钢的板坯中心偏析级别在曼标M2.4以上;通过改进轻压下位置和压下量参数后(8、9段,总压下量10 mm),连铸板坯的中心偏析得到明显改善,板坯低倍偏析曼标控制在M2.0以内,精冲钢用户的带状组织也得到有效控制。

2019, 40 (5): 28-30.

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罐箱用316L不锈钢(4.4～4.6)mm×2050 mm冷轧退火板白斑缺陷分析及控制

孟保功, 吴腾, 李旭初

摘要（250）

PDF （1092KB）（747）

罐箱用316L不锈钢(/%:0.02C, 17.12Cr, 10.15Ni, 2.06Mo)(4.4～4.6) mm×2050 mm宽厚冷轧板在生产过程中表面出现严重的白斑缺陷。运用特征分析、钢种对比、现场缺陷跟踪的方法研究白斑缺陷产生原因，结果表明，白斑缺陷产生原因是带钢轧后表面乳化液残留多，在脱脂清洗效果不足与980℃退火工艺条件下产生分布不均的氧化皮，乳化液残留较多处产生的氧化皮呈白色，酸洗后形成白斑缺陷。系统分析了轧后带钢表面乳化液残留量以及残油去除效果的影响因素，通过轧制工序采用无纺布材质刮油辊，加装风刀吹扫系统，控制乳化液浓度为1.5%～3%,乳化液温度为(55±3)℃,修复两套磁过滤系统；并通过控制脱脂段电导率7.5μs/cm,充套速度50 m/min,调整退火段9～12区炉温到1030℃,白斑缺陷不合格率由10%降低到≤0.5%。

2023, 44 (1): 5-9. DOI:10.20057/j.1003-8620.2022-00071

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40t钢包底吹特征的水力学模拟研究

欧修龙, 王乐, 王绍明, 王国强

摘要（83）

PDF （1106KB）（734）

以钢厂40t LF为原型,应用广义相似理论进行1:3水力学模拟实验研究。根据白金汉π定律,得到描述底吹氩钢包内钢液混合效果的特征数方程模型。通过对实验数据回归分析,得出几何相似的钢包炉内钢液受搅拌后混合效果的特征数方程。同时,使用ANSYS CFX软件对原吹气孔及单孔、双孔最佳吹气位置进行数值模拟验证。研究结果表明:钢包吹气位置设在距炉底圆心2/3R处和单孔吹气,钢液混匀时间最短,钢包流场活跃区最大。

2020, 41 (5): 14-18.

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焊接参数对超细晶粒钢SS400焊接接头组织和硬度的影响

陆恒昌, 冯岩, 麻永林, 邢淑清, 陈重毅, 马魁

摘要（75）

PDF （1513KB）（734）

分别采用J442(/%:≤0.12C、0.3~0.6Mn)、J506(/%:≤0.12C、≤1.6Mn)和J507(/%:≤0.12C、≤1.25Mn)焊条对7 mm SS400钢板(/%:0.18C、0.04Si、0.43Mn、0.022Al、0.002Ca)在热输入6~14 kJ/cm下进行手工电弧焊实验,并通过光学显微镜和显微硬度计观察和测试焊接接头的组织和硬度。结果表明,随焊条合金元素含量的增加,焊缝组织中针状铁素体量增加,当热输入≤10 kJ/cm时,焊接热影响区粗晶尺寸变化不大,当热输入大于10 kJ/cm时,粗晶尺寸明显增大;不同焊接工艺焊接接头的显微硬度均高于母材的显微硬度,没有接头软化现象。

2013, 34 (5): 57-60.

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回火温度对渗碳钢18Cr2Ni4WA组织和硬度的影响

刘向艳, 崔鸿, 李刚, 董树权, 杨建华, 穆立峰, 刘桂江

摘要（253）

PDF （571KB）（713）

为满足用户加工HBW硬度值≤269的需要,降低18Cr2Ni4WA钢Φ60 mm材硬度,利用连轧厂实际辊底式退火炉进行了630～750℃5h炉冷至500℃空冷的回火试验,并借助金相显微镜对18Cr2Ni4WA钢不同回火温度下的组织进行了分析,以确定最佳的回火温度。结果表明,18Cr2Ni4WA钢随回火温度的升高硬度先下降后上升,当温度为670℃时,钢材平均HBW硬度值最低(HBW238左右),回火组织为均匀的回火珠光体组织。

2019, 40 (5): 57-59.