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劉進, 王麗, 孫瑞敏, 師兆忠, 趙輝, 羅京

2020, 41(2): 1-5. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.001

摘要(220) PDF(3)

摘要:
采用固相配位法合成出了層狀鋰釩氧化物LiV₃O₈,并借助TG-DTA與XRD對其反應機理進行了研究。結果表明:熱處理溫度550℃,燒結24 h可得到單一相產物LiV₃O₈,材料首次放電量達到了180 mAh/g,表現出較優的容量儲存性能。采用Coats-Redfern積分法和Anderson-Freeman微分法得出合成過程最概然機理為隨機成核和隨后增長,并推出反應方程及反應動力學方程。

釩鈦磁鐵礦堿熔低溫冶煉工藝研究

侯耀斌, 洪陸闊, 孫彩嬌, 艾立群

2020, 41(2): 6-13. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.002

摘要(247) PDF(5)

摘要:
為了實現釩鈦磁鐵礦的低溫冶煉,以NaOH為堿熔劑,采用煤基直接還原技術,研究了釩鈦磁鐵礦直接還原—熔分工藝。主要考察了Na/Si對釩鈦磁鐵礦團塊金屬化率及熔分效果的影響,并通過XRD分析得出了Na/Si對金屬化團塊及熔渣物相組成的影響。采用Factsage熱力學軟件對不同Na/Si下Na₂O-SiO₂-TiO₂-Al₂O₃-CaO五元相的渣系熔點進行了計算。結果表明:Na/Si越高,渣系熔點越低。NaOH可有效改善釩鈦磁鐵礦的直接還原和熔分效果。隨著團塊Na/Si的升高,團塊金屬化率隨之升高,但升高的幅度逐漸減小。當Na/Si=5.0、直接還原溫度為1 150℃、C/O=1.4、直接還原時間為30 min時,團塊金屬化率就達到了93.17%。隨著Na/Si升高,渣鐵分離越徹底,當Na/Si>4.0時,熔分所得粒鐵表面平整度較好,熔分鈦渣中無小尺寸粒鐵分散。以NaOH處理釩鈦磁鐵礦金屬化團塊所得熔分渣中鈦、硅、鋁大多以鈉酸鹽形式存在,NaOH可以有效的降低釩鈦磁鐵礦的還原熔分難度,在1 460℃實現熔分,促進渣鐵分離。

低濃度工業鈦液制備高純二氧化鈦的水解條件研究

田從學

2020, 41(2): 14-19. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.003

摘要(353) PDF(14)

摘要:
以低濃度工業鈦液為原料,采用自生晶種熱水解工藝制備高純二氧化鈦,并以XRD、粒度分析、BET、TiO₂含量測定等手段對偏鈦酸和二氧化鈦進行表征。水解條件對低濃度鈦液的水解過程有著重要影響,適宜的誘導水量與水解時間有助于形成合適的水解晶種數量與質量,調控好水合二氧化鈦的析出、晶粒生長、粒子生長與聚集,可獲得較小平均粒徑和比表面積的偏鈦酸,進而減少雜質吸附,制得純度高的二氧化鈦。水解條件存在著內在的影響規律,結果表明,當誘導水量為60%、水解時間為120 min時,可制得純度在99.97%以上的高純TiO₂。

升溫速率對金紅石型二氧化鈦顏料性能的影響研究

陳新紅, 王榮凱, 李禮

2020, 41(2): 20-23,28. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.004

摘要(376) PDF(11)

摘要:
以工業偏鈦酸為原料,經過漂白、洗滌、鹽處理和煅燒制備金紅石型二氧化鈦,考查了煅燒過程升溫速率對二氧化鈦顆粒晶體結構和顏料性能的影響,并對樣品進行XRD、SEM、激光粒度及顏料性能測試分析。結果表明:升溫速率對二氧化鈦顆粒的相轉變、表面形貌、粒子大小及分布和顏料性能有顯著影響,升溫速率越快,有利于促進二氧化鈦顆粒相轉變和粒子成長,但易出現燒結,導致粒徑過大且分布寬。適宜的升溫速率為1.2℃/min,所得二氧化鈦粒徑為252 nm,分布最窄,球形度好,顏料性能最佳。

造渣劑對釩鋁合金質量的影響研究

張娜, 李蘭杰, 張蘇新, 徐峰, 萬賀利, 王海旭, 戴寶爽

2020, 41(2): 24-28. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.005

摘要(375) PDF(11)

摘要:
研究了造渣劑種類及造渣劑加入量對電鋁熱法制備釩鋁合金時釩收率和合金產品合格率的影響。試驗結果表明:對釩酸鈣、氟化鈣以及兩者的混合物這三種造渣劑來說,釩酸鈣對釩收率影響最大,釩收率高達88.4%,氟化鈣和氧化鈣的混合物的釩收率則次之,單獨采用氟化鈣時釩收率最小,僅為87.4%。造渣劑添加量達到10%時,釩鋁合金的產品合格率達到最高值86%。可以減少釩鋁合金存在氧化膜、凝固縮孔、晶相偏析等缺陷,可以有效提高產品的合格率。

鋅系與鋁系鹽處理鈦白差異分析

吳健春, 路瑞芳, 馬維平

2020, 41(2): 29-32. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.006

摘要(282) PDF(10)

摘要:
以硫酸法鈦白二洗偏鈦酸為原料,分別采用鋁鹽和鋅鹽為鹽處理劑對偏鈦酸進行處理,經過煅燒后得到鈦白初品。對比分析了兩種鈦白的漿料黏度和Zeta電位差異,然后通過XRD和SEM對樣品微觀形貌和結構進行表征。結果表明,在相同濃度、相同pH和相同分散劑加量條件下,鋁鹽處理的樣品打漿后黏度更低,分散性更好。Zeta電位分析表明鋁鹽處理的樣品比鋅鹽處理的樣品的Zeta電位絕對值高;XRD分析表明鋁鹽處理的樣品經過煅燒后鋁離子代替部分鈦離子摻雜進入到二氧化鈦晶格中,導致其晶胞參數變化,晶胞體積變大,同時由于三價的鋁離子代替四價鈦離子導致其更偏負電性從而具有更好的分散性。

激光選區熔化TC4鈦合金高溫力學性能和顯微組織研究

宋靜雯, 方旻翰, 胡富國, 毛建偉

2020, 41(2): 33-37. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.007

摘要(1259) PDF(46)

摘要:
采用萬能拉伸試驗機以及光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡等測試技術,研究了室溫至550℃溫度范圍內激光選區熔化(SLM)成形TC4鈦合金的力學性能和顯微組織。結果表明:SLM成形TC4鈦合金由針狀馬氏體α'相組成,晶界數量多,塑性變形時位錯運動被限制在馬氏體內部,因此試驗合金具有高強度,室溫抗拉強度為1 265 MPa,500℃抗拉強度為834 MPa,優于固溶時效處理和退火處理的TC4鈦合金,然而,在500℃以上拉伸變形時,馬氏體逐漸轉變為平衡態的α相,組織形態由針狀向片層狀轉變,晶界數量減少,材料抗變形能力下降,因此抗拉強度快速降低,550℃抗拉強度只有562MPa。

界面摻雜石墨烯的Ti-ZrO₂雙層復合材料制備及性能研究

鮮勇, 劉偉, 陳立明, 丁義超, 王靜, 劉瑤

2020, 41(2): 38-41. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.008

摘要(271) PDF(4)

摘要:
通過界面摻雜石墨烯,采用1 200℃和10 MPa的真空熱壓燒結參數,制備出Ti-ZrO₂雙層復合材料,使用拉伸強度表征界面結合強度,X射線衍射(XRD)分析界面物相,掃描電鏡(SEM)分析界面元素分布,結果表明:石墨烯在界面上不能穩定存在,也沒形成碳化鈦,而是固溶到鈦和氧化鋯的晶格中,起到了阻礙鈦和氧化鋯相互擴散的作用,避免了TiO₂和ZrTiO₄的形成,界面呈擴散結合的狀態,強度可達52.1 MPa±3.8 MPa。

Mo₂C/WC對金屬陶瓷組織和性能的影響

馬一川, 張雪峰, 陳敏, 張寧

2020, 41(2): 42-47. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.009

摘要(204) PDF(3)

摘要:
以TiC、TiN、Mo₂C、WC、Co、Ni為原料,采用粉末冶金法制備Ti(C,N)基金屬陶瓷。結合XRD物相檢測、顯微組織分析以及力學性能測試研究了Mo₂C/(WC+Mo₂C)對Ti(C,N)基金屬陶瓷顯微組織和力學性能的影響。結果表明:隨著Mo₂C/(WC+Mo₂C)的增加,Ti(C,N)基金屬陶瓷的硬度逐漸增加,抗彎強度先降低后增加。當Mo₂C/(WC+Mo₂C)=0.8時,Ti(C,N)基金屬陶瓷的顯微組織細化明顯,綜合力學性能最佳,維氏硬度(HV)為1 411.15,抗彎強度為1 053.7 MPa。

冷軋制備鈦鋁合金時界面的擴散及控制

李姚平, 張福勤

2020, 41(2): 48-53. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.010

摘要(197) PDF(3)

摘要:
采用冷軋法制備Al/Ti/Al三層薄板并對其進行退火處理,使用掃描電鏡觀察了退火前后薄板的Ti/Al界面形貌,使用顯微硬度計測量了退火前后薄板中心鈦層的顯微硬度,并對退火及軋制過程中Ti/Al界面的生長規律進行了探索。退火時界面生長規律表明,擴散層的厚度隨著退火溫度的增加呈指數增加;在退火時間低于45 min時,擴散層的厚度對時間的變化不敏感,在退火時間大于45 min時,擴散層厚度隨著時間變化急劇升高;顯微硬度結果表明,軋制后的薄板在580℃保溫30 min可基本退火完全;軋制時界面生長規律表明,在道次壓下量為5%,退火工藝為580℃、30 min時,界面擴散層可隨著軋制過程壓延變形,其厚度可控制在0.8μm左右。

新能源汽車電池用釩鈦鎳基儲氫合金的制備及性能研究

崔夏菁, 壽好芳, 蘇岳峰

2020, 41(2): 54-57,81. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.011

摘要(333) PDF(7)

摘要:
采用自蔓延法制備V-25Ti-10Ni和V-25Ti-10Ni-0.5Ce新能源汽車電池用釩鈦鎳基合金試樣,并進行了顯微組織、吸氫性能和耐腐蝕性能的測試、對比和分析。結果表明,與V-25Ti-10Ni合金相比, V-25Ti-10Ni-0.5Ce合金的晶粒更細化,在吸氫時間50 min時的吸氫量增大13.38%,經240 h腐蝕后V-25Ti-10Ni-0.5Ce合金的質量損失率減小37.61%,V-25Ti-10Ni-0.5Ce合金的吸氫性能和耐腐蝕性能均得到提高。

軋制工藝對TC4中厚板組織和性能的影響

任萬波

2020, 41(2): 58-62. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.012

摘要(320) PDF(14)

摘要:
為制定和優化TC4鈦合金中厚板軋制工藝,開發綜合力學性能優異的TC4鈦合金中厚板,某公司基于4 300 mm熱軋廠裝備特點開展了TC4鈦合金中厚板軋制工業試驗,研究了軋制溫度、道次變形量對其顯微組織和力學性能的影響規律。結果表明:在(α+β)兩相區,隨著軋制溫度降低,TC4鈦合金中厚板的晶粒尺寸不斷減小,強度、塑性和韌性不斷增加;隨著道次變形量降低,中厚板表層與心部的顯微組織更加均勻,塑性和韌性顯著提高。經過退火處理(850℃×2 h,AC)后,TC4鈦合金中厚板的組織均勻性明顯提高,實現了強度—塑性—韌性的良好匹配。

二氧化鈦復合材料光催化水體中氨氮的性能及降解途徑

王英偉, 李雨霏

2020, 41(2): 63-68. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.013

摘要(354) PDF(8)

摘要:
通過溶膠凝膠法制備了以活性炭負載(TiO₂/AC)、吐溫80、Cu²⁺和Fe³⁺摻雜的四種納米TiO₂顆粒復合材料,采用X-射線衍射分析和全波長UV-VIS掃描對樣品進行表征。在紫外燈照射下,以氨氮溶液為光催化降解材料測定各種改性TiO₂樣品的光催化活性,并探討了光催化氨氮的降解途徑。分析表明,摻雜Fe³⁺或Cu²⁺的TiO₂均為銳鈦礦相,可以使TiO₂平均粒徑減小,Cu²⁺摻雜TiO₂的吸光波長發生了顯著紅移現象,而Fe³⁺摻雜TiO₂后此現象不明顯。對氨氮光催化作用比較,其性能依次是TiO₂/AC>Fe³⁺/吐溫/TiO₂和Cu²⁺/吐溫/TiO₂> Fe³⁺/TiO₂和Cu²⁺/TiO₂。同時摻雜Cu²⁺和Fe³⁺,對二氧化鈦光催化效率具有協同效應。TiO₂光催化氧化氨氮的反應途徑與生物氧化基本相似,最終生成氮氣。

高鈦重礦渣纖維混凝土力學性能試驗研究

楊賀, 梁賀之, 迭健, 陳偉, 王偉

2020, 41(2): 69-74. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.014

摘要(346) PDF(4)

摘要:
考慮纖維摻量、水膠比和粉煤灰摻量3個主要因素,采用正交試驗設計20組高鈦重礦渣纖維混凝土試件,結合SEM分析研究纖維摻量、水膠比等因素對高鈦重礦渣纖維混凝土力學性能的影響。試驗結果表明:水膠比對高鈦重礦渣混凝土的抗折與抗壓強度影響最大;玄武巖纖維可以顯著提高高鈦重礦渣混凝土抗折強度,塑鋼纖維可以明顯提高高鈦重礦渣混凝土抗壓強度。當水膠比為0.32,玄武巖纖維摻量1 kg,粉煤灰摻量5%時,高鈦重礦渣纖維混凝土抗折強度為5.61 MPa,比未摻纖維的高鈦重礦渣混凝土提高10%。當水膠比為0.34,塑鋼纖維摻量2 kg,粉煤灰摻量5%時,高鈦重礦渣混凝土的抗壓強度為60.45 MPa,達到GB50010—2010《混凝土結構設計規范》規定的C55等級。

利用釩鈦磁鐵礦尾礦制備普通硅酸鹽水泥熟料的研究

楊飛, 孫曉敏

2020, 41(2): 75-81. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.015

摘要(196) PDF(4)

摘要:
為高效利用承德地區的釩鈦磁鐵礦尾礦,以該地區的尾礦、石灰石及石英砂為原料,采用高溫煅燒的方法制備了普通硅酸鹽水泥熟料,探討了水泥熟料煅燒及養護期間相組成及顯微結構的演變規律,分析了該水泥的綜合物理性能。結果表明:采用釩鈦磁鐵礦尾礦∶石灰石∶石英=20∶75∶5的工藝條件,混合料經1 400℃煅燒30 min后,可制備出性能優于42.5R普通硅酸鹽水泥標準的熟料。水泥熟料的主要礦物為C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF及玻璃相。提高煅燒溫度與延長煅燒時間,促進了C₃S與C₃A相的生成。熟料水化后將生成針棒狀的鈣礬石、板片狀的氫氧化鈣及無定形態的C-S-H。延長水化時間提高了C-S-H產量,促進了樣品的致密化及改善了樣品的強度。研究制備的熟料與5%石膏復合,可得到性能優于GB 175—2007中42.5R等級的普通硅酸鹽水泥。

含鐵尾礦砂混凝土抗碳化性能試驗研究

孫秋榮, 劉磊

2020, 41(2): 82-88. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.016

摘要(227) PDF(3)

摘要:
研究了碳化環境下含鐵尾砂混凝土的抗碳化性能及抗壓強度變化規律。通過設計正交試驗對水膠比、鐵尾礦砂摻量以及膠凝材料用量三個因素進行分析討論。結果表明:水膠比和鐵尾礦砂摻量是影響含鐵尾砂混凝土抗碳化性能最主要的因素。鐵尾礦砂摻量越大,混凝土越容易碳化,而水膠比為0.4的混凝土抗碳化性能最佳。微結構表明,隨著水化過程的進行,水化產物鈣礬石和水化硅酸鈣凝膠交織生長并形成致密的結構,碳化后鈣礬石分解成方解石,導致結構致密性顯著降低。

NaOH對釩鈦磁鐵精礦直接還原的影響研究

王旭鋒, 洪陸闊, 孫彩嬌

2020, 41(2): 89-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.017

摘要(174) PDF(5)

摘要:
為了實現釩鈦磁鐵礦的低溫還原,提高金屬化率,以NaOH為鈉化劑處理釩鈦磁鐵礦,釩鈦磁鐵精礦中配加煤粉和NaOH進行直接還原,試驗研究了配碳比、直接還原溫度、還原時間、Na/Si對直接還原的影響,直接還原后金屬化球團利用化學分析法和XRD進行分析。研究結果表明:NaOH可以大幅降低釩鈦磁鐵礦的直接還原溫度、顯著改善還原效果。當Na/Si=0時,1 150℃、還原時間50 min,球團金屬化率僅為79.87%;當Na/Si=5.0時,1 150℃,僅需30 min,球團金屬化率可達93.17%。通過XRD檢測結果可知,金屬化球團內已形成鈦、硅、鋁相應的鈉酸鹽。NaOH的加入可以促進含鐵礦物的還原,大幅降低能耗。

TiO₂含量和堿度水平對釩鈦燒結礦成礦規律的影響研究

林文康, 胡鵬

2020, 41(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.018

摘要(179) PDF(4)

摘要:
為了考察不同TiO₂含量和堿度水平對釩鈦燒結技術經濟指標和釩鈦燒結礦冶金性能的影響,以便確定更優的燒結和高爐物料結構,為此開展了降低燒結礦TiO₂含量,同時提高燒結礦堿度水平的試驗研究。研究表明:隨著釩鈦燒結礦TiO₂含量的降低和堿度水平升高,燒結礦各項技術指標明顯改善,當燒結礦中TiO₂含量從6.0%降低至0.5%,堿度水平從2.0提高至2.5時,成品率提高5.21個百分點,轉鼓強度提高5.60個百分點,利用系數較基準期提高25%以上。

鋁鎂合金脫氧實踐及鋼中夾雜物分析

龔洪君, 楊星地, 李龍, 戈文蓀

2020, 41(2): 101-107. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.019

摘要(293) PDF(6)

摘要:
為了解決鋁脫氧鋼Al₂O₃夾雜物改質共性問題,進行了鋁鎂合金脫氧探索實踐,取得了稍優于鋁脫氧的脫氧效果,脫后氧活度10×10^-6以下,夾雜物評級小于1.0級。與鋁脫氧相比,鋁鎂脫氧的鑄坯和板材中大于30μm的夾雜減少,硫化物夾雜物數量明顯減少。鎂鋁合金中鎂含量從5%增至7.5%,脫氧后鋼中夾雜物減少明顯。鋁鎂合金脫氧過程中,可逐漸形成Al₂O₃-MgO及Al₂O₃-M_xO_y-MnS-CaS復合夾雜物,并上浮排除,降低了單純鋁脫氧的條簇狀Al₂O₃夾雜物的危害,鋼中夾雜物變細小。同時,鎂氣泡在上浮的過程中吸附夾雜物,能減少夾雜數量,具有潔凈鋼水功效。

精煉渣中TiO₂對含Ti鐵素體不銹鋼夾雜物的影響

馮曉霞, 王旗, 譚博, 王麗君, 周國治

2020, 41(2): 108-113. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.020

摘要(202) PDF(7)

摘要:
實驗室條件下使用Al脫氧,考察精煉渣中TiO₂對含Ti不銹鋼中夾雜物的影響。結果表明,精煉渣中不含TiO₂時,夾雜物從Al₂O₃區向MgO-Al₂O₃區演變,形成MgO-Al₂O₃的直徑約4μm;精煉渣中含有TiO₂時,夾雜物先向高TiO_x區演變,再向MgO-Al₂O₃區演變,最終形成2~3μm的MgO-Al₂O₃-TiO_x。分析表明,當精煉渣中含有TiO₂時,夾雜物中出現TiO₂,減小了夾雜物的尺寸,而且精煉渣中添加TiO₂使得渣中TiO₂的活度增大,抑制了鋼中Ti的氧化,增加了TiN的析出數量與尺寸,導致周圍富集的Nb含量較少,減小了NbC的尺寸。

過熱度與組合電磁攪拌交互作用對重載鋼軌鋼鑄坯組織及均質性的影響

李紅光

2020, 41(2): 114-119. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.021

摘要(204) PDF(3)

摘要:
為探究過熱度及連鑄組合式電磁攪拌交互作用對超大斷面重載鋼軌鋼鑄坯凝固組織及C、Mn元素宏觀偏析的影響,在特定組合電攪工藝條件下,開展了不同過熱度的工藝對比試驗;通過數值模擬計算,定性分析了過熱度對連鑄坯冷卻凝固及組織構成的影響;在此基礎上解析過熱度與電磁攪拌交互作用對鑄坯凝固組織及C、Mn元素宏觀偏析的實際影響。探討性的提出提高大方坯重載鋼軌鋼鑄坯均質性及致密性技術思路。

超純鐵素體不銹鋼中Ti-Al夾雜物形貌特征

張一民, 孫彥輝, 白雪峰, 陳瑞梅

2020, 41(2): 120-127. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.022

摘要(215) PDF(6)

摘要:
針對超純鐵素體不銹鋼中存在的Ti-Al夾雜物進行研究,通過二維金相法和三維無水電解法來觀察鋼中的Ti-Al夾雜物,采用鎢燈絲和場發射掃面電鏡觀察其形貌,并通過能譜儀分析其元素組成。結果表明,在進行Al脫氧之后的超純鐵素體不銹鋼中會生成多種形態的氧化鋁夾雜,這些脫氧產物會對之后的Ti合金化造成影響,生成局部鈦含量過高的Ti-Al復合夾雜。通過經典熱力學計算得出超純鐵素體不銹鋼中TiN夾雜物的平衡曲線以及Ti-Al平衡曲線。計算表明,在試驗溫度和元素含量下,TiN的生成應該處于不利狀態,但由于Ti、N元素的局部富集,會在脫氧產物的表面或者凝固過程中生成TiN。

加熱溫度對鎳中間層熱軋鈦鋼復合板微觀組織及力學性能的影響

彭琳

2020, 41(2): 128-134. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.023

摘要(237) PDF(4)

摘要:
以Ni為中間層制備鈦/鋼軋制復合板,借助掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀和Instron萬能拉伸試驗機等分析手段,研究了850~950℃加熱溫度對鈦鋼復合板力學性能和顯微組織的影響。結果表明:當加熱溫度在850~900℃時,剪切強度隨溫度升高而升高;加熱溫度為900~950℃時,剪切強度隨溫度升高而降低,最高剪切強度都在900℃時獲得。以Ni為中間層有效阻止了Fe和C等元素擴散到Ti側形成金屬間化合物,界面化合物種類不隨溫度變化,但化合物量隨溫度升高而增加。軋制溫度為850℃時,界面上金屬間化合物非常少,對應的剪切強度最低;軋制溫度為900℃時,復合板界面剪切強度最優,與之相對應的界面結構是較為充分的元素擴散以及少量的金屬間化合物;軋制溫度為950℃時,金屬間化合物層急劇變厚,TiNi₃和孔洞急劇增多,因而嚴重削弱了界面的剪切強度。

Ti在Cr12MoV鋼中的作用分析

彭潘, 羅登杰, 賀毅, 劉錦云, 金應榮

2020, 41(2): 135-141. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.024

摘要(226) PDF(5)

摘要:
通過計算Ti、V、Mo和Cr等元素對應的碳化物在不同溫度范圍內的溶度積,分析了Ti對Cr12MoV模具鋼凝固和冷卻過程中奧氏體和碳化物形成過程的影響。結果表明,在Cr12MoV鋼中加入的Ti超過0.108 4%后才能析出TiC,析出的TiC有可能成為奧氏體形核的核心;凝固后的冷卻過程中奧氏體中的TiC優先于VC析出,有可能作為VC異質形核的核心,使VC顆粒變得粗大,以致于淬火加熱過程中VC顆粒很難均勻地溶解在奧氏體中,進而影響淬火回火過程中的二次硬化效果。

Fe-0.4C-2Mn-4Al系δ-TRIP鋼組織與力學性能研究

張東梅, 馮運莉, 曹闊

2020, 41(2): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.025

摘要(335) PDF(8)

摘要:
通過SEM、XRD、EBSD等技術手段分析了Fe-0.4C-2Mn-4Al鋼在鑄態以及熱軋態的組織形貌,研究了試驗鋼軋制前后力學性能的變化。結果表明:此種TRIP鋼熱軋前后組織中都含有大量的δ-鐵素體,但是熱軋后δ-鐵素體形貌發生了變化,由魚骨狀拉伸為沿軋制方向的條狀,并且晶粒尺寸得到了細化,強度和延伸率有了明顯的提升,強塑積達到13.7 GPa·%。

Nb、Ti對低鉻鐵素體不銹鋼腐蝕性能的影響

黨杰, 周鵬, 史洪源

2020, 41(2): 147-150. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.026

摘要(215) PDF(6)

摘要:
采用點腐蝕試驗、電化學腐蝕試驗和晶間腐蝕試驗對409L,409M,410L,410S四種低鉻鐵素體不銹鋼的耐腐蝕能力進行評定,并使用掃描電鏡對試驗用不銹鋼的表面腐蝕情況進行形貌觀察及成分分析,結果表明:由于Nb和Ti穩定化元素的添加,409型低鉻不銹鋼可獲得較低的腐蝕速率,而無添加Nb和Ti穩定化元素的410型鐵素體不銹鋼具有較高的腐蝕速率;由于含鎳鈦夾雜物TiS、Ti(CN)和Nb(CN)的存在,409型不銹鋼主要發生點蝕和晶間腐蝕等局部腐蝕;而無穩定化元素的410型不銹鋼試樣表面更易發生全面腐蝕。

釩微合金化冷軋雙相鋼的組織與性能

余燦生

2020, 41(2): 151-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.027

摘要(180) PDF(4)

摘要:
實驗室模擬研究了熱軋卷取溫度及退火溫度對釩微合金化雙相鋼組織性能的影響規律,比較了熱軋態顯微組織和退火后雙相鋼組織與力學性能的關系,分析了雙相鋼的強化機理。結果表明:當熱軋采用900℃終軋、650℃卷取工藝,連退采用800℃退火、270℃過時效時,獲得的綜合性能最好。具體為:屈服強度為437 MPa,抗拉強度為815 MPa,伸長率為21.0%,n值為0.1912,退火組織中鐵素體平均晶粒為11.5級,馬氏體含量約為38%。通過熱軋及退火工藝對組織、性能的影響規律探索,優化了生產工藝。

取向硅鋼奧氏體中AlN沉淀析出的動力學計算

劉磊, 喬家龍, 尹思博, 胡金文, 項利, 仇圣桃

2020, 41(2): 158-162. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.028

摘要(214) PDF(8)

摘要:
利用第二相沉淀析出的理論計算了取向硅鋼奧氏體中AlN沉淀析出的動力學,結果表明:AlN在奧氏體中不同形核機制的臨界形核尺寸相同,且臨界形核尺寸隨著溫度的升高而增加。AlN在晶界形核的臨界形核功最小,相對形核率最大,開始析出時間最短。雖然均勻形核和位錯形核的臨界形核功相當,但是AlN均勻形核的相對形核率比位錯形核大2~3個數量級,均勻形核的開始析出時間也比位錯形核短,奧氏體中AlN的主要形核機制是晶界形核。

含鉺不銹鋼屏蔽材料中第二相的析出行為研究

趙勇, 劉云明, 谷明非, 潘錢付, 王玉容, 吳裕

2020, 41(2): 163-168. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.029

摘要(195) PDF(8)

摘要:
利用金相顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)對含鉺不銹鋼中第二相的析出行為進行了研究。結果表明:不銹鋼中第二相以Ni-Er系為主,存在兩種元素組成一致但含量差異明顯的第二相,兩種第二相中Ni、Er摩爾分數之比均為2∶1;不銹鋼中第二相大部分呈長條狀,沿晶界呈網狀析出,其析出數量隨著Er含量的增加呈直線上升的趨勢,當Er含量由1.62%增加至7.45%時,第二相的析出面積百分數由7.0%增至24.5%;第二相塑性較基體組織差,兩者無法協同變形,外力作用導致第二相破碎、斷裂,從而引起了微裂紋的萌生和發展。

Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度鋼鑄態組織及力學性能研究

王英虎

2020, 41(2): 169-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.02.030

摘要(308) PDF(5)

摘要:
以Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度鋼為研究對象,借助光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)等對其鑄態的組織及力學性能進行研究。結果表明:鑄態組織主要由鐵素體、奧氏體和κ-碳化物三相組成,少量塊狀κ-碳化物會沿著奧氏體和鐵素體晶界析出。枝晶偏析會影響Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度鋼的力學性能,經室溫拉伸及室溫沖擊試驗測試,其抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率和沖擊功分別為522、506 MPa、13%和6.85 J。Fe-12Mn-8.5Al-0.8C鋼的密度為7.0 g/cm³,相比普通鑄鋼減重效果達10%。

留言板

2020年第41卷第2期

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