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瞿金為, 張廷安, 牛麗萍, 呂國志, 張偉光, 陳楊

2020, 41(5): 1-7. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.001

摘要(445) PDF(21)

摘要:
轉爐釩渣是直接提釩的原料,其中包含有價值的金屬,例如釩、鉻、鈦和鐵等。目前轉爐釩渣的提取工藝主要是鈉化焙燒—水浸和鈣化焙燒—酸浸。鈉化焙燒—水浸過程將產生大量有害氣體,污染環境。鈣化焙燒—酸浸過程雖然沒有產生廢氣,但酸浸溶液中雜質很多,影響了釩產品的質量。基于轉爐釩渣綜合利用的必要性,介紹了轉爐釩渣提釩的最新技術,如:無焙燒釩渣加壓酸浸、熔融釩渣直接氧化鈉化/鈣化提釩、硫酸銨熔融法酸浸提釩、轉爐釩渣機械活化酸浸提釩、電場強化酸浸提釩等,討論了各自工藝的優缺點,并提出了轉爐釩渣綜合利用的一些建議。

高濃度釩液沉釩工藝研究進展

王俊, 朱學軍, 曾成華, 鄧俊, 楊濤, 王明月, 吳艷婷, 謝斌

2020, 41(5): 8-13. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.002

摘要(325) PDF(22)

摘要:
高濃度釩液沉釩是影響釩渣鈉化球團化焙燒工藝產業化的關鍵性問題。為了解決這一難題,歸納了曾經產業化應用的水解沉釩工藝和目前大規模產業化應用的酸性銨鹽沉釩工藝在高濃度釩液上的研究進展,著重介紹了高濃度釩液三聚氰胺沉釩工藝研究進展。最后針對這些工藝發展現狀及存在的優缺點,認為水解沉釩和酸性銨鹽沉釩工藝不適合高濃度釩液,指出高濃度釩液沉釩機理、雜質元素對沉釩影響規律及調控機制應是高濃度釩液沉釩今后的研究方向,三聚氰胺沉釩工藝可能是高濃度釩液沉釩的一條新路徑。

釩鈦磁鐵礦高效綜合利用新工藝研究

謝志誠, 胡兵, 胡佩偉

2020, 41(5): 14-21. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.003

摘要(448) PDF(14)

摘要:
為實現釩鈦磁鐵礦低溫還原、鐵粉高值化利用及富釩鈦料清潔利用,提出了磨選除雜—礦、煤、鈉鹽混合—直接還原—磨選—二次還原鐵粉—鈉法提釩的新工藝。結果表明,對釩鈦磁鐵精礦進行磨選處理,能夠有效去除雜質,為后續生產優質鐵粉和高效提釩打下基礎。鈉鹽的加入可以大幅降低直接還原溫度,改善還原效果。一次還原鐵粉經磨選—二次還原,得到品位為98.72%的二次還原鐵粉,其化學成分和工藝性能全面達到行業一級鐵粉標準;富釩鈦料經鈉化氧化焙燒—水浸—酸性銨鹽沉釩—煅燒脫氨可獲得純度98.12%的V₂O₅產品,浸出渣經稀硫酸浸出可獲得TiO₂品位49.61%的富鈦料。在所選條件下,從磨選除雜后的釩鈦磁鐵礦精礦到二次還原鐵粉、V₂O₅產品和富鈦料的鐵、釩、鈦的總回收率分別為90.75%、82.71%、89.63%。

釩鉻溶液水解沉釩試驗研究

伍珍秀, 蔣霖

2020, 41(5): 22-26. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.004

摘要(447) PDF(22)

摘要:
以含釩17.86 g/L,鉻15.96 g/L的釩鉻溶液為研究對象,采用水解沉釩法提取溶液中釩,考察了pH值、溫度、時間、溶液中鉻濃度、鈉濃度對沉釩率的影響。研究結果表明:沉淀pH值1.8,沉釩溫度95℃以上,反應60 min的水解沉釩率可達91.61%;溶液中鉻濃度在1.7~17 g/L范圍,隨鉻濃度增加沉釩率提高,鉻濃度17 g/L時,沉釩率可達97.5%;溶液中鉻濃度>17 g/L后,沉釩率開始降低,增加到25 g/L時,沉釩率急劇下降至95%;在考察35.2 g/L≤[Na]≤90 g/L范圍內,水解沉釩率隨溶液中鈉濃度增加而明顯降低。適量的鉻有利于水解沉釩,而鈉卻明顯降低沉釩率。

一種高鉻型釩鈦磁鐵礦冶煉工藝探討

高師敏

2020, 41(5): 27-36. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.005

摘要(348) PDF(3)

摘要:
探討一種將高鉻型釩鈦磁鐵礦中多種有益金屬進行分離、回收、提取的工藝。其主要工藝設備由熔煉爐、氯化爐和數個分離爐及其附屬設備組成。礦粉、煤粉、溶劑等在熔煉爐內高溫熔融還原,產生的的熔融含鈦渣流入氯化爐進行高溫氯化。生成的含四氯化鈦爐氣經凈化,得到四氯化鈦。熔煉爐內的鐵水依次流過數個分離爐。每個分離爐爐底噴入不同的分離助劑或氣體,與鐵水中的某種有益金屬發生反應生成密度較小熔渣,與鐵水分層后被排出。由此進行下去,可以得到釩渣、鉻渣、鈷渣和鎳渣等,從最后一個分離爐爐尾排出鐵水。從熔煉爐、氯化爐、分離爐連續排出的爐渣、爐氣、爐氣煙塵中,采用現有工藝提取多種有益金屬。介紹了設計思路,工藝流程,主要設備及其結構,主要技術特點,優、缺點,在技術、經濟、環保等方面和現行相關工藝進行了對比,對工藝可行性進行了研討。

釩鉻溶液鈣鹽沉淀法分離釩和鉻

付自碧, 蔣霖, 饒玉忠

2020, 41(5): 37-40,50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.006

摘要(329) PDF(16)

摘要:
以堿性釩鉻溶液為原料,采用鈣鹽沉釩工藝選擇性分離釩與鉻,重點研究了CaO用量、沉釩溫度、沉釩時間等因素對沉釩效果的影響規律和釩酸鈣中鉻的脫除方法。結果表明,釩鉻溶液在CaO實際用量/理論用量=1.17~1.25、沉釩溫度90~95℃和沉釩時間60~90 min等條件下沉釩,釩沉淀率為99.89%,鉻沉淀率為1.26%;釩酸鈣經常溫打漿洗滌后,鉻含量約為0.06%,主要物相為Ca₁₀V₆O₂₅。

添加劑對碳熱還原鈦鐵礦去除雜質鈣鎂影響研究

張濤

2020, 41(5): 41-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.007

摘要(248) PDF(9)

摘要:
以高鈣鎂鈦鐵礦為研究對象,采用碳熱還原—浸出工藝在實驗室制備低鈣鎂富鈦料。對還原鈦鐵礦進行XRD物相分析表明,還原鈦鐵礦中鈣元素存在于硅酸鹽相,鎂與鈦元素形成黑鈦石固溶體。浸出試驗表明,還原鈦鐵礦采用鹽酸浸出,鈣元素可被大量浸出;鎂元素與鈦元素形成固溶體,通過在碳熱還原過程中加入硼酸作添加劑,再對還原鈦鐵礦進行浸出,鎂元素的浸出效果得到明顯改善,并最終獲得CaO為0.13%,MgO為1.12%的低鈣鎂富鈦料。

水合二氧化鈦摻加鹽處理劑對金紅石轉化率的影響研究

馬維平, 孫科, 成朝艷, 石瑞成

2020, 41(5): 45-50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.008

摘要(223) PDF(33)

摘要:
向水合二氧化鈦中分別單獨添加氫氧化鉀、磷酸、硫酸鋅,或者同時添加以上三種鹽處理劑,然后將制備好的樣品放入馬弗爐中煅燒,利用拉曼光譜儀檢測煅燒后樣品的金紅石轉化率。結果表明:單獨添加氫氧化鉀或者磷酸時,隨著加入量的增多,對金紅石轉化率的抑制作用越強,且溫度越低表現出的抑制效果越明顯。加入量越多,金紅石轉化率對溫度越敏感。但當溫度較高時,溫度將成為影響金紅石轉化率的主因。單獨添加硫酸鋅時,隨著硫酸鋅加量的增加,對金紅石轉化率的促進作用越強,高于820℃時,溫度轉變為促進金紅石轉化的主要因素。正交試驗結果顯示對金紅石轉化率影響主次為:磷酸>硫酸鋅>氫氧化鉀,利用正交試驗建立了加量、溫度和金紅石轉化率的關系式:Y(Y≥97)=90.9+0.09X₁-5.30X₂+0.42X₃+0.009 6X₄。

Al元素對釩電池電解液電化學及電池性能影響研究

張忠裕, 趙煥, 劉磊, 趙鋒, 何虹祥, 趙金玲, 王紹亮, 劉建國, 嚴川偉

2020, 41(5): 51-57. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.009

摘要(519) PDF(9)

摘要:
電解液作為全釩液流電池能量儲存和轉換的核心材料,其雜質含量在很大程度上影響電解液的物理化學性質、電極反應可逆性和電池的充放電性能。針對常見的雜質元素Al,研究其對電解液物理化學性質的影響規律,并采用循環伏安法和充放電測試等方法研究了Al元素對電解液電化學行為以及電池性能的影響規律。結果表明,隨Al/V摩爾比的升高,電解液的黏度和密度升高,電導率明顯降低,當Al/V摩爾比為1∶3.0時,黏度和密度分別增加64%和2.8%,電導率降低34%;Al離子降低了正極和負極反應的可逆性;隨著Al/V摩爾比的升高,電池庫倫效率升高,電壓效率降低,能量效率降低,同時,Al離子降低了負極的運行穩定性。

化學沉淀過程對VO₂前驅體粒徑的影響及其水熱晶化的研究

劉波, 彭穗, 陳勇, 辛亞男

2020, 41(5): 58-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.010

摘要(332) PDF(6)

摘要:
以硫酸氧釩為釩源,氫氧化鈉為沉淀劑,采用化學沉淀法—水熱晶化法制備納米VO₂粉體,研究了化學沉淀過程中釩濃度、沉淀pH、反應溫度、反應時間、表面活性劑種類及用量對前驅體粒徑的影響,采用X射線衍射、SEM、粒度分析及熱分析等方法對產品的粒徑分布、晶型、形貌及相變溫度進行了分析。結果表明,在釩濃度為0.1 mol/L、沉淀pH為3.7、反應溫度為20℃、反應時間為5 min、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)用量為0.1%時,前驅體的最小粒徑為210 nm。得到的前驅體在260℃溫度下于去離子水中晶化4h后,得到了均一性良好的高純度M相VO₂,平均粒徑為205 nm,相變溫度為65.3℃。

過渡金屬Ti和Co對銅—石墨烯復合材料界面結構及強度的影響

鮮勇, 陳德平, 丁義超, 王靜, 陸艷紅

2020, 41(5): 66-70. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.011

摘要(366) PDF(3)

摘要:
采用基體合金化和粉末冶金的方法在銅—石墨烯復合材料中分別引入過渡金屬元素Ti和Co,通過拉伸測試,對比Ti和Co對銅—石墨烯復合材料強度的影響,并使用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和拉曼光譜表征微觀組織和銅/石墨烯界面結構,結果表明:摻Ti的復合材料界面上生成大量納米TiC顆粒,不增加石墨烯缺陷的同時促進界面結合,材料強度從223 MPa提升至256 MPa;摻Co復合材料的界面出現無定形碳,增加了石墨烯缺陷,不利于其發揮增強相和傳遞界面載荷的作用,導致強度從223 MPa降低至192 MPa。

層壓金屬復合用隔離膜的制備及性能

張鳳珍, 杜順林, 王庭昆, 姜慶偉

2020, 41(5): 71-76. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.012

摘要(263) PDF(2)

摘要:
為解決層狀金屬復合材料在制坯—熱軋過程中隔離劑添加困難及均勻性的關鍵問題,采用具有耐高溫特性的無機物為原料通過高分子改性技術制備高耐熱性的熱軋層壓金屬復合材料隔離膜,通過掃描電鏡、材料萬能試驗機及熱重分析儀等研究隔離膜的微觀結構、力學性能和熱分解特性,并進行實際軋制效果驗證。結果表明:應用高分子改性技術制備的層壓金屬隔離膜,無機物嵌入分散于有機高分子材料骨架,復合板坯熱軋過程中高分子材料充分熱分解而留下耐高溫無機物在金屬表面發揮隔離復層金屬非結合面結合功效。耐高溫無機物質量分數為55%~75%時,制備的隔離膜柔韌性較好。耐高溫無機物粒度對復層金屬表面質量存在一定影響,宜篩選粒徑E μm以下耐高溫無機物為原料制備隔離膜。

鋼帶表面蒸鍍鈦膜試驗研究

李俊翰, 孫搖寧, 鄒搖宇, 賴搖奇, 廖先杰, 馬搖蘭, 楊紹利

2020, 41(5): 77-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.013

摘要(161) PDF(3)

摘要:
采用電子束真空蒸鍍法,通過改變走帶速度在鋼帶表面蒸鍍沉積鈦膜。采用XRD、FIB、劃痕試驗等方法對鈦膜的物相組成及結構、截面形貌、膜基結合力進行了研究。結果表明:鈦膜的晶體結構為密排六方結構,在不同走帶速度下均呈現出強烈的(002)晶面擇優取向。當走帶速度由1 m/min提高到4 m/min時,鈦膜的膜厚由744.7 nm提高到855.9 nm,膜基間的結合力呈快速下降后趨于平緩的態勢,本試驗范圍內的最大結合力為24.78 N。

大口徑TA2鈦管斜軋穿孔過程粘鈦缺陷及其對毛管質量的影響

馮慶

2020, 41(5): 81-85. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.014

摘要(185) PDF(2)

摘要:
針對大口徑TA2鈦管斜軋穿孔過程中的粘鈦問題,通過工業試驗研究,分析其對穿孔后毛管的表面狀況、變形缺陷、尺寸精度等的影響,以及微觀組織分布。結果表明:導盤粘鈦及處理延長了軋制工藝時間,涂層對粘鈦具有一定的抑制作用,但單支穿孔軋制軋后基本失效。斜軋穿孔過程后毛管的退火組織為等軸晶,且晶粒獲得很大程度的細化,導盤粘鈦及處理時間對晶粒尺寸的影響不大。為此,采取了相應的措施減輕了粘鈦程度,如:嚴控加熱爐溫度、優化布料方式、采用耐磨性更好的鑄鐵導盤等,有效提高了毛管表面質量和減輕了導盤損耗。

溫度制度和添加劑對鈣鈦礦晶體選擇性析出過程的影響

許瑩, 李單單, 袁猛, 蔡艷青

2020, 41(5): 86-95. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.015

摘要(337) PDF(7)

摘要:
為了進一步實現攀鋼含鈦高爐渣中鈦組分的有效回收,探究了溫度制度和添加劑對鈣鈦礦晶體選擇性析出行為的影響。通過分析含鈦高爐渣化學組分及礦物組成特點,采用選擇性析出技術,探究了Fe₂O₃加入量、保溫區間、降溫速度及添加劑對鈣鈦礦析出和長大的影響,找到了最有利于鈣鈦礦結晶的溫度區間為1 350~1 320℃;并且向爐渣中加入3.2%的CaO和0.5%的Fe₂O₃,在1 350~1 320℃以0.5℃/min的降溫速率降溫,此時鈣鈦礦相析出的晶體粒度和體積分數同時達到最大值,分別為58.83μm和20.17%;在相同溫度制度條件下添加4%CaF₂、2%Al₂O₃或2%MnO都可使爐渣中鈣鈦礦的結晶粒度和體積分數進一步增大,實現了含鈦高爐渣中TiO₂的有效富集,為鈣鈦礦相的分離創造了有利條件。

緩冷與水淬高鈦型高爐渣制備微晶泡沫玻璃的對比研究

田堅, 馮可芹, 嚴子迪, 劉艷芳

2020, 41(5): 96-101. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.016

摘要(252) PDF(3)

摘要:
利用高鈦型高爐渣和廢玻璃粉作為主要原料,采用發泡和析晶同步進行的“一步燒結法”制備微晶泡沫玻璃,可實現高鈦型高爐渣高附加值整體利用且經濟環保。分別采用緩冷、水淬兩種高鈦型高爐渣為原料制備微晶泡沫玻璃,對比研究了高鈦型高爐渣添加量對微晶泡沫玻璃微觀結構和性能的影響。研究結果表明:兩種高鈦型高爐渣添加量對微晶泡沫玻璃的影響規律類似,即隨高爐渣添加量增加,微晶泡沫玻璃的孔徑逐漸減小,孔隙率降低,體積密度和抗壓強度逐漸增大;但是這兩種高鈦型高爐渣制備的微晶泡沫玻璃在微觀形貌上有較大的差異,采用緩冷高鈦型高爐渣制備的試樣中含有較多不規整形狀的連通孔,保溫性能較差,降噪系數比水淬渣體系高29%,可用作輕質高強的吸聲材料;而水淬高鈦型高爐渣制備的微晶泡沫玻璃試樣中多為較為圓整的閉孔,降噪系數較低,導熱系數較緩冷渣體系低17%,用作輕質高強的保溫隔熱材料前景廣闊。

鋼渣微珠替代細骨料對混凝土耐久性能的影響

王輝, 張偉, 張玉柱, 郭晨, 邢宏偉

2020, 41(5): 102-106. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.017

摘要(198) PDF(3)

摘要:
鋼渣微珠是壓縮空氣以高速射流沖擊液態鋼渣迅速冷卻凝固而成的鋼渣副產品。將鋼渣微珠作為混凝土細骨料替代品,研究了不同鋼渣微珠細骨料替代率(0%、20%、35%、50%)對混凝土耐久性的影響。結果表明:鋼渣微珠替代天然河砂后,對混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能產生不利影響,60次干濕循環時,50%替代率的鋼渣微珠混凝土耐蝕系數低于75%;鋼渣微珠混凝土的抗凍融性能優于普通混凝土,且與鋼渣微珠替代率成正比;鋼渣微珠對混凝土抗碳化性能的提高有促進作用。

鈦石膏強度與含水率預測模型建立與強度機理分析

楊賀, 陳偉, 梁賀之, 蔡馨玥, 王軍, 蔣中友

2020, 41(5): 107-112. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.018

摘要(211) PDF(3)

摘要:
研究鈦石膏的各種性能特點,對鈦石膏的回收、資源化利用以及與其它礦物質復摻利用有著重要意義。以最大化利用鈦石膏為目的,用脫硫石膏替換部分鈦石膏進行試驗,對不同時間下的鈦石膏試塊進行含水率與強度測試。試驗結果表明:在自然養護條件下,隨著養護時間的增加,鈦石膏試塊的抗折強度、抗壓強度均呈現先降低后增高的趨勢,含水率先快速降低后趨于緩慢降低。利用Origin軟件對試驗數據進行擬合分析,采用Cubic(x,A,B,C,D)模型可以較好預測鈦石膏試塊抗折強度與抗壓強度變化,LangmuirEXT2函數模型可以較好預測鈦石膏試塊含水率變化。結合SEM分析鈦石膏試塊強度降低又增長的主要原因是隨著鈦石膏試塊在自然養護條件下自由水快速地失去,二水石膏晶體周圍自由水含量降低,大部分水由物理吸附轉變為化學吸附,構成了二水石膏晶體,形成了有效的結構強度。

MgO對高爐爐料軟熔過程的影響

盧建光, 李建鵬, 劉小杰, 劉凱, 呂慶

2020, 41(5): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.019

摘要(233) PDF(2)

摘要:
以高爐爐料結構為基礎,采用高溫模擬方法,研究了混合爐料中不同MgO含量對爐料軟熔性能的影響規律。結果表明,隨著混合爐料中MgO含量的增加,開始軟化溫度和軟化結束溫度均升高,軟化溫度區間變寬;MgO含量越高軟化結束溫度與壓差陡升溫度的差距越大;壓差陡升溫度、滴落溫度和熔化溫度區間均隨著混合爐料中MgO含量的升高呈升高的趨勢,導致熔化帶的厚度增加;軟熔帶的最大壓差和綜合透氣性指數均隨著混合爐料中MgO含量的增加而增加,不利于高爐的穩定順行。

鈣處理對鋼水中含TiN析出的影響

霍璐, 陳俊東, 李永亮, 王福明

2020, 41(5): 119-123. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.020

摘要(199) PDF(5)

摘要:
利用光學顯微鏡、掃描電鏡等設備研究了鈣處理對鋼中TiN第二相粒子析出行為的影響。結果發現:經過鈣處理后,TiN多在CaS的界面上形核,形成復合析出,粗大的TiN-CaS較多,1μm以上的第二相粒子比例多達63%;取消鈣處理后,TiN多以獨立形核方式進行,析出相尺寸顯著降低,1μm以上的第二相粒子降低至42%。在此基礎上,進一步探討了TiN-CaS界面形核析出的機理,鋼水中CaS來自于Ca、S反應或CaO、Al₂O₃與S的復雜反應,鋼水中生成的高熔點CaS與TiN同屬立方晶體結構,晶格錯配度較低,界面能較低,從而促使TiN在其界面上提前形核。

12Cr1MoVG鋼連鑄坯高溫力學性能研究

董凱, 劉建華, 張佩, 鄭桂蕓, 李亞強, 何楊

2020, 41(5): 124-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.021

摘要(417) PDF(11)

摘要:
為了研究12Cr1MoVG鋼連鑄坯高溫力學性能,利用Gleeble-3500熱模擬機對12Cr1MoVG鋼進行了不同溫度的高溫拉伸試驗,并對斷口形貌、抗拉強度以及斷面收縮率進行了分析與計算。試驗結果表明:12Cr1MoVG鋼的抗拉強度隨溫度升高而降低,斷面收縮率隨著溫度的升高先降低后升高,最低塑性溫度為800℃,低溫脆性區溫度范圍為738~865℃。通過Thermal-calc熱力學軟件計算得到γ→α相變溫度區間為747~869℃,與試驗結果基本一致。拉伸溫度大于900℃的試樣均為塑性斷裂,當溫度低于低溫脆性區時,夾雜物的存在使得位錯塞積成為裂紋源并造成穿晶、沿晶混合斷裂。

退火工藝對低合金超高強度貝氏體鋼組織和硬度的影響

杜思敏

2020, 41(5): 130-135. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.022

摘要(240) PDF(3)

摘要:
針對國內某鋼廠生產的低合金超高強度貝氏體鋼設計了3種不同鍛后冷卻+等溫退火軟化工藝,利用掃描電鏡觀察不同退火工藝下試驗鋼的顯微組織,并采用布氏硬度計測試其硬度。結果表明:鍛后空冷+亞溫球化退火工藝下材料顯微組織為回火托氏體,碳化物呈斷續狀或短片狀,硬度(HB)為270;而鍛后空冷+等溫球化退火工藝下顯微組織仍為回火托氏體,碳化物則呈粗大條狀,硬度(HB)為290;試驗鋼經鍛后爐冷+亞溫球化退火工藝處理后,其顯微組織轉變為回火索氏體,鋼中的M-A島分解,碳化物球化并聚集長大,鐵素體發生回復,材料硬度(HB)大幅降低至245,滿足切屑加工性能要求。

邯鋼2250熱連軋IF鋼鐵素體軋制工業試驗

王亮亮, 曹曉恩, 于曉飛, 呂超杰, 蘇振軍, 楊建寬

2020, 41(5): 136-141. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.023

摘要(184) PDF(2)

摘要:
為了實現汽車板熱軋工序的節能創效,河鋼邯鋼依托2250熱連軋產線開展超低碳IF鋼鐵素體軋制工業試制,分別對熱板顯微組織、力學性能及連退成品顯微組織、力學性能、織構等進行對比分析。結果顯示:DC06鐵素體軋制熱板顯微組織為非再結晶軋制態組織,奧氏體軋制熱板顯微組織為典型再結晶多邊形鐵素體;DC06鐵素體軋制熱板屈服強度R_p0.2和抗拉強度R_m較奧氏體軋制有所提高且波動范圍大,斷后延伸率A降低約10%;鐵素體軋制工藝連退成品DC06顯微組織均勻、晶粒尺寸較奧氏體軋制更加細小;其塑性應變比r值相對較低、各向異性更明顯;奧氏體軋制工藝{111}面織構比鐵素體軋制工藝強烈,更有利于沖壓成型。

固溶溫度對熱軋態2205雙相不銹鋼組織和點蝕性能的影響

周鵬, 崔珊, 史洪源

2020, 41(5): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.024

摘要(310) PDF(3)

摘要:
采用光學顯微鏡(OM)和FeCl₃溶液浸泡法,研究了不同固溶溫度對熱軋態2205雙相不銹鋼組織和耐點腐蝕性的影響。結果表明:隨著固溶溫度升高,2205雙相不銹鋼組織中奧氏體相的形貌由纖維條狀逐漸轉變為短棒狀、島狀并均勻分布,且奧氏體相含量不斷減少,鐵素體相含量不斷增多。在1 100℃固溶時,組織中奧氏體相與鐵素體相含量比接近1∶1。在10%FeCl₃溶液浸泡試驗中,隨著組織內鐵素體相含量的增大,2205雙相不銹鋼的耐點蝕性能增強,在1 100℃固溶處理時試樣的腐蝕速率較小,無明顯的孔蝕現象,表現出良好的耐點蝕性。

S22053雙相不銹鋼等離子弧焊工藝及接頭性能

杜永勤, 王書華, 王恒, 張見祥

2020, 41(5): 147-153. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.025

摘要(311) PDF(5)

摘要:
研究雙相不銹鋼使用和焊接性能,在等離子弧焊適應性基礎上,采用小孔型等離子弧焊(PAW)、小孔型等離子弧焊(PAW)+自動鎢極氬弧焊(GTAW)填絲蓋面、小孔型等離子弧焊(PAW)+自動鎢極氬弧焊(GTAW)填絲蓋面+自動鎢極氬弧焊(GTAW)自熔封底三種焊接工藝方案進行S22053雙相不銹鋼焊接工藝試驗,通過無損檢測、拉伸、彎曲、低溫沖擊、金相分析等方法對不同焊接工藝試件焊態接頭質量、性能及組織進行分析研究。結果表明:三種焊接工藝完成的雙相不銹鋼焊接接頭抗拉強度均高于母材,具有優異塑性、韌性和耐蝕性能,滿足雙相不銹鋼使用要求;小孔型不填絲PAW接頭力學性能耐蝕性能最好,在采用自動GTAW填絲蓋面和自熔封底焊接后,接頭韌性和耐蝕性能有一定下降。

大熱輸入焊接用鋼12MnNiVR生產工藝及組織性能研究

馮路路, 唐濤, 束興國, 喬文瑋, 周峰

2020, 41(5): 154-158,165. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.026

摘要(212) PDF(4)

摘要:
采用兩種不同的生產工藝試制了大熱輸入焊接用鋼12MnNiVR,利用光學顯微鏡、拉伸試驗機、低溫沖擊韌性試驗機對試驗鋼的微觀組織和力學性能進行了檢驗,以及利用熱處理試驗爐模擬了試驗鋼的焊后熱處理行為。結果表明:采用在線淬火+離線回火工藝生產的試驗鋼,其組織為大量的回火索氏體和少量的回火貝氏體,同時大量的碳化物均勻地分布在鐵素體基體上。而采用調質工藝生產的試驗鋼,室溫組織由軋制態下的鐵素體和珠光體組織轉變為調質后更加均勻的回火索氏體加大量彌散析出的碳化物。兩種工藝生產的試驗鋼均表現為良好的綜合力學性能,而且經模擬焊后熱處理試驗后,其性能未發生明顯的下降。在線淬火+離線回火工藝具有無需再次升溫加熱的優點,能夠替代調質工藝,對降低企業的生產成本具有積極重要的作用。

V含量對深海管線鋼HAZ軟化區的影響研究

余騰義, 周磊磊, 李拔, 楊萍

2020, 41(5): 159-165. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.027

摘要(329) PDF(6)

摘要:
通過焊接熱模擬試驗研究了管線鋼的焊接熱循環過程,結合掃描電鏡、背散射電子衍射系統、透射電鏡和硬度試驗表征和分析了熱影響區軟化區的組織變化、晶體學特征和第二相析出行為。結果表明,對于母材組織為多邊形鐵素體和針狀鐵素體的深海管線鋼,焊接熱影響區的軟化區出現在峰值溫度為1 000~900℃的細晶區。采用V微合金化和低的焊接熱輸入量可以使組織有效晶粒尺寸減小、小角度晶界比例和位錯密度增加,從而有效地改善熱影響區細晶區的軟化問題。

釩添加量對40Cr模具鋼性能的影響

于淑靜, 李紀明

2020, 41(5): 166-170. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.028

摘要(211) PDF(4)

摘要:
在40Cr模具鋼中添加不同含量的合金元素釩,進行了模具鋼顯微組織、室溫沖擊性能和耐磨損性能的測試、比較和分析。結果表明:適當地添加釩,能夠改善40Cr模具鋼試樣的顯微組織,增加沖擊吸收功,減小磨損體積,提高沖擊性能和耐磨損性能。與不含釩相比較,0.25%、0.5%、0.75%釩含量下試樣的沖擊吸收功分別提升了6.25%、16.67%、12.5%,磨損體積分別銳減了12.5%、26.92%、24.04%。當釩含量為0.5%時,試樣的沖擊吸收功最大,磨損體積最小,具有最佳沖擊性能和耐磨損性能。從提高沖擊性能和耐磨損性能出發,40Cr模具鋼中釩含量優選0.5%。

含鈦高強鎂合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti的鍛造成形工藝分析

樊瑞軍, 關志偉, 孫翠香

2020, 41(5): 171-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.029

摘要(158) PDF(3)

摘要:
采用不同的始鍛溫度、終鍛溫度和鍛造速度對汽車用含鈦高強鎂合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti試樣進行了鍛造成型試驗,并進行了力學性能的測試與分析。結果表明:適當地提高始鍛溫度、終鍛溫度和鍛造速度有助于力學性能的提升。汽車用含鈦高強鎂合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti在440℃始鍛溫度、350℃終鍛溫度、12 mm/min鍛造速度下的抗拉強度和屈服強度最高,試樣的韌窩尺寸最小、深度最深,且斷口表現為穿晶斷裂,韌性最好,力學性能最佳,較380℃始鍛鍛造時各提高了51、53 MPa;較290℃終鍛鍛造時各提高了46、49 MPa;較4 mm/min速度鍛造時各提高了39、37 MPa。汽車用含鈦高強鎂合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti試樣的鍛造工藝參數優選為:440℃始鍛溫度、350℃終鍛溫度、12 mm/min鍛造速度。

留言板

2020年第41卷第5期

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