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畢勝

2021, 42(2): 1-4. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.001

摘要(1259) HTML (377) PDF(154)

摘要:
總結回顧了中國鈦白粉工業2019、2020年的各項行業數據和表現，分析了當前面臨的形勢及發展趨勢，認為高質量發展成為鈦白粉行業未來發展的主旋律，鈦白粉產能集中度雖有提高，但洗牌效應短期內難以呈現，這也是行業發展的一個難題，另外行業監管、氯化法鈦原料問題、環保及清潔生產問題仍不容忽視。

海砂釩鈦磁鐵礦高效綜合利用新工藝

張俊, 許海川, 王鋒, 嚴定鎏, 徐洪軍, 沈朋飛

2021, 42(2): 5-9. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.002

摘要(1030) HTML (260) PDF(77)

摘要:
為提高海砂釩鈦磁鐵礦的綜合利用效率，降低處理能耗，提出了基于轉底爐直接還原-電爐熔分流程的活化還原處理方法，并采用化學分析方法考察了鐵、釩、鈦的提取規律，優化了工藝參數，提出了改善電爐熔煉效率的措施。活化還原-電爐熔分方法可有效提高海砂釩鈦磁鐵礦的還原和熔分效率，并促進鐵水的脫硫過程，活化還原溫度控制在1150～1200 ℃、電爐熔分溫度控制在1450 ℃時效果最佳。活化還原為電爐熔分與吹氧提釩相結合創造了條件，可顯著降低熔分電耗、提高釩的提取效率，并簡化煉鋼流程。新的處理流程下熔分鈦渣的活性較高，在體積濃度高于15%的稀硫酸中鈦的浸出率可達95%，避免了傳統硫酸法提鈦過程的廢酸排放。

煙氣制酸廢催化劑直接濕法浸出釩、鉀和鋅的試驗研究

朱軍, 劉丹陽, 楊淼, 陳毅鵬, 王斌, 趙律, 康敏

2021, 42(2): 10-14. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.003

摘要(738) HTML (145) PDF(53)

摘要:
重金屬冶煉煙氣制酸的廢催化劑雜質組成相對復雜，為獲得此類廢催化劑綜合回收釩、鉀、鋅工藝的優化條件，對直接濕法浸出工藝釩、鉀、鋅浸出率的影響因素進行了試驗研究。通過單因素試驗，系統研究了浸出劑質量分數、液固比、反應溫度、反應時間對釩、鉀、鋅浸出率的影響，其次對廢催化劑和浸出渣的化學成分及物相進行了分析對比。結果表明，浸出的最佳工藝條件為：硫酸質量分數8%、液固比2∶1、浸出溫度70 ℃、浸出時間1.5 h，釩、鉀、鋅的浸出率分別達93.58%、85.43%、99.31%，優于傳統焙燒法。

VO₂(M)粉體合成研究進展

張堃, 梅晶, 王丹, 蔣鵬, 袁新強, 張偉

2021, 42(2): 15-22. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.004

摘要(802) HTML (199) PDF(92)

摘要:
二氧化釩(VO₂)是一種具有半導體-金屬相變特性的金屬氧化物，在68 ℃條件下，具有紅外光透過率/反射率等的突變性能。采用鎢、氟等元素進行單元素、多元素摻雜，可有效降低VO₂(M)相變溫度，進而開發出具有室溫相變特性的VO₂(M)，大幅提高其在智能窗領域的應用價值。綜述了以五氧化二釩(V₂O₅)為釩源，VO₂(M)和摻雜VO₂(M)粉體合成研究進展，比較不同合成方法的優缺點，分析其在智能有機玻璃中應用的可行性與前景。

氫氣還原制備三氧化二釩試驗研究

師啟華, 尹丹鳳, 王寧, 陳海軍, 景涵

2021, 42(2): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005

摘要(1125) HTML (217) PDF(113)

摘要:
對氫氣還原制備V₂O₃進行了系統研究，通過V-H-O體系中釩還原氧化熱力學分析確定不同條件下釩的穩定存在狀態，并分析了反應溫度和時間對還原脫氧的影響，獲得了氫氣還原制備三氧化二釩的最佳工藝參數，在最佳條件下可獲得釩含量為67.81%的V₂O₃產品，同時采用X衍射分析揭示了V₂O₅還原脫氧過程的物相變化規律：氫氣還原V₂O₅是逐級進行的，還原過程中形成中間產物V₃O₁₆和V₃O₇；隨著還原程度的不斷增加，聚合物逐漸被解離形成V₂O₃和VO₂，最后VO₂被全部還原為單一穩定相V₂O₃。

N235從黏土釩礦酸浸液中萃釩的數學建模與分析

唐悅, 葉國華, 胡渝杰, 陳子楊, 陶媛媛

2021, 42(2): 28-35. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.006

摘要(571) HTML (185) PDF(58)

摘要:
以N235從黏土釩礦酸浸液中提釩的條件試驗為基礎，主要研究溶劑萃取過程中影響萃取率的因素，確定了pH、萃取劑濃度、相比對萃取率的影響，而后運用響應曲面法確立了三個因素之間的交互效應，并且運用熱力學、溶液化學分析了交互作用產生的原因，指出萃取體系中pH與硫元素會極大地影響溶液中的含釩組分，進而影響萃取率，同樣含釩組分的變化也會影響萃取效率。總之，萃取體系產生交互作用的核心機理為pH變化引起溶液組分的變化以及萃取劑面對不同離子時所表現的差異性。

基于機器學習的偏鈦酸粒度軟測量建模研究

路瑞芳, 劉嬋, 孫偉, 吳健春, 孫薔

2021, 42(2): 36-42. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.007

摘要(543) HTML (160) PDF(46)

摘要:
以某硫酸法鈦白生產線的3608條數據為樣本，采用皮爾遜系數和統計P值考察了工業鈦液的五個屬性變量與偏鈦酸粒度D₅₀的相關性，并采用LOF算法對數據進行離異值處理以提高數據質量。在此基礎上，采用python語言基于Ridge (嶺回歸)、Lasso (套索回歸)、KNN (K-近鄰)、ANN (人工神經網絡)、Random Forest (隨機森林)、SVR (支持向量機)六種模型編寫了偏鈦酸粒度控制的回歸模型算法，六種算法分別應用在整套數據上的回歸預測效果差別不大，離異值處理后數據的RMSE都是在0.276上下波動，MAE則是在0.197上下波動，模型效果均優于離異值處理前模型效果。進一步的，通過對ANN、Random Forest、SVR三個模型進行集成學習模型搭建，回歸預測效果得到顯著提升，RMSE和MAE值分別降至0.245和0.192。

電子束選區熔化成形方向選擇對TC4合金性能的影響

孫寶福, 陳家琪, 張瑞, 莫力林, 黃星光

2021, 42(2): 43-47, 90. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.008

摘要(684) HTML (345) PDF(51)

摘要:
采用電子束選區熔化針對不同成形方向進行打印，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和金相顯微鏡（OM）研究了電子束選區熔化成形Ti-6Al-4V合金的組織特征，獲得了成形后Ti-6Al-4V合金力學性能，揭示了成形方向選擇對力學性能的影響規律。結果表明：橫向打印產品材料抗拉強度能夠達到986 MPa、屈服強度能夠到達880 MPa、延伸率能夠到達11.2%，明顯優于縱向打印產品材料的性能；橫向打印材料在打印過程中冷卻速度較快，β相先轉化成α′馬氏體，最后分解為α+β相組成的網籃組織；縱向打印材料在打印過程中材料被反復加熱，最終形成魏氏組織（過熱組織）。

TA1工業純鈦熱物性參數測量及應用研究

王飛龍, 張勇, 龍剛, 葉強, 馮晶, 王亮赟

2021, 42(2): 48-52. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.009

摘要(1880) HTML (417) PDF(360)

摘要:
為了實現純鈦板坯在鋼鐵工業加熱爐中的加熱過程自動化控制，測量了TA1工業純鈦在21.6 ～975 ℃的密度、比熱、熱擴散系數等參數，計算了導熱系數，分析了這些參數的變化規律，得到純鈦的晶格結構轉變溫度約為885 ℃，并在此基礎上開發了TA1鈦坯加熱自動控制模型，實現了在鋼鐵工業加熱爐中高質量加熱鈦坯。工業試驗結果表明，模型計算溫度與鈦坯出爐實測溫度相差在9 ℃之內，表明該熱物性參數及加熱控制模型準確、可靠，滿足工業化生產的要求。

皮膠原為模板制備纖維狀鈦鋰離子篩前驅體

吳遠彬, 楊茹, 鄧勝連, 張理元

2021, 42(2): 53-59. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.010

摘要(391) HTML (127) PDF(29)

摘要:
為解決傳統的粉末狀鈦鋰離子篩滲透性和流動性差的問題，以皮膠原作為模板劑，廉價易得的Ti(SO₄)₂為鈦源，乙酸鋰為鋰源，經皮膠原負載鈦、鋰及固相反應制備具有纖維結構的鈦鋰離子篩前驅體(Li₂TiO₃)。探究加入不同試劑、不同處理方法、不同pH值等因素對合成鈦鋰離子篩前驅體(Li₂TiO₃)的影響。采用掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀對試樣進行了表征。結果表明：加入單寧，控制試驗pH=4.0在750 ℃條件下保溫8 h制備的鈦鋰離子篩前驅體纖維結構較好，晶相組成為單斜結構β-Li₂TiO₃。

含鈦耐候建筑鋼的耐腐蝕和耐磨損性能研究

李智, 韓光, 陸向輝, 孫迎兵

2021, 42(2): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011

摘要(481) HTML (257) PDF(16)

摘要:
研究了耐候建筑鋼Q235NH中添加不同含量Ti后試樣的顯微組織、耐腐蝕性能和耐磨損性能。結果表明：隨鈦含量逐漸增加，試樣的腐蝕電位先正移后負移、磨損體積表現為先減后增，試樣的耐腐蝕性能和耐磨損性能均先提高后下降。隨Ti含量從0增至0.09%，試樣組織逐漸細化；當Ti含量從0.09%增至0.15%，試樣組織未發生明顯細化，但內部氮化物顆粒顯著粗化。與未添加Ti相比，試樣的腐蝕電位正移78 mV、磨損體積減小7.2×10^?3 mm³。基于改善耐腐蝕性能和耐磨損性能出發，Q235NH耐候建筑鋼中合金元素Ti的含量優選為0.09%。

鈦白表面不同鋁膜制備及其性能研究

吳健春, 路瑞芳, 劉嬋, 程曉哲

2021, 42(2): 66-72. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.012

摘要(585) HTML (175) PDF(26)

摘要:
以偏鋁酸鈉、硫酸鋁、磷酸為原料在不同pH條件下制備不同鋁膜鈦白，采用XRD、紅外光譜、熱重分析、SEM、BET、ZETA電位等分析了不同鋁膜的晶體結構、熱穩定性、微觀形貌和物理性能。結果表明：不同pH獲得的水合氧化鋁ZETA電位均為正值，親水性能不佳，而磷酸鋁ZETA電位為負值，具有很好的親水性能。pH=4～5時獲得的水合氧化鋁為近球形的無定型結構，在200 ℃和930 ℃時失去其結合水； pH=8～9時得到的絮狀勃姆石結構AlO(OH)，擁有極大的比表面積，在402 ℃失去結合水；pH=10～10.5時得到界面清晰、大小不均勻的顆粒狀三羥鋁石塊，分別在297.5 ℃和513 ℃失去結合水。在偏鋁酸鈉中加入磷酸制備得到的是無定型的磷酸鋁，其形貌為球形小顆粒團聚成的聚集體。所制備的鋁膜在紫外區吸光度由強到弱的順序是無定型水合氧化鋁＞磷酸鋁＞三水鋁石＞勃姆石型水合氧化鋁。幾種鋁化合物包覆在二氧化鈦表面均能提高其顏料性能，但水合氧化鋁會降低二氧化鈦的水分散性。

含釩建筑螺紋鋼HRB335力學和耐磨損性能研究

畢瑩瑩, 祈勇

2021, 42(2): 73-78. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.013

摘要(432) HTML (274) PDF(28)

摘要:
進行了含釩建筑螺紋鋼HRB335試樣的制備，并對試樣進行了顯微組織、力學性能和耐磨損性能的測試、比較和分析。結果表明：隨釩含量增加，試樣力學性能和耐磨損性能均先提高后下降；試樣內部組織細化、珠光體層片間距減小，但釩含量增至0.05%時珠光體層片出現不平直現象。與未添加釩相比，添加0.04%釩時試樣的抗拉強度、屈服強度分別增大4.8%、3.9%，磨損體積減小28.95%，試樣力學性能和耐磨損性能顯著提高。含釩HRB335建筑螺紋鋼試樣的釩含量優選為0.04%。

攀枝花超細粒級鈦鐵礦磁選富集方法

王豐雨, 徐曉衣, 梁燾茂, 陳俊明, 陳龍

2021, 42(2): 79-85. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.014

摘要(1349) HTML (333) PDF(142)

摘要:
攀西地區釩鈦磁鐵礦中鈦鐵礦的回收普遍采用“強磁-浮選”作為原則工藝，此選鈦工藝技術較為成熟、有一定的適應性，但?38 μm微細粒級鈦鐵礦尚未實現有效回收，大量的?38 μm粒級物料作為礦泥直接丟棄，造成選鈦廠總回收率低、資源嚴重浪費。為提高鈦鐵礦的回收率，采用新型ZQS高梯度磁選機，探索了攀鋼本部礦樣、秀水河礦樣、紅格礦樣三種細粒級試樣的磁選富集效果，試驗證明新型ZQS高梯度磁選機能高效回收超細粒級鈦鐵礦，精礦TiO₂品位和回收率均較高，三種礦樣的?0.038~0.019 mm粒級經一次磁選回收率分別達到了86.80%、82.26%、77.78%。此磁選技術工藝簡單，具有良好的工業應用前景。

攀西粗粒級鈦鐵礦“重選-電選”流程合理電選給礦品位研究

李金, 王洪彬, 張春, 張國華, 羅德強

2021, 42(2): 86-90. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.015

摘要(565) HTML (172) PDF(35)

摘要:
根據攀西某粗粒級鈦鐵礦的粒度特性，開展了不同電選給礦TiO₂品位的“重選-電選”流程試驗，并對流程指標和不同給礦規模下的成本效益進行了對比。研究表明“重選-電選”流程合理電選給礦品位應控制在20%<TiO₂<25%，為攀西粗粒級鈦鐵礦“重選-電選”流程合理電選給礦品位的確定提供了技術依據。

攀西地區某釩鈦磁鐵礦選鈦工藝研究

曹玉川, 李輝躍, 李祿宏, 董英擇, 安登極, 許海峰, 周瑜林, 王洪彬

2021, 42(2): 91-98. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.016

摘要(895) HTML (345) PDF(82)

摘要:
在查明攀西地區某釩鈦磁鐵礦多元素分析和目的礦物成分的基礎上，針對該礦石的選鐵尾礦進行了磁選、重選、電選、浮選工藝研究，揭示了各工藝對不同脈石礦物的去除規律。在此基礎上，確定了兩種工藝流程，采用粗粒電選-細粒浮選流程，可獲得精礦鈦品位47.11%、回收率22.17%的指標；采用強磁精全浮流程，可獲得精礦鈦品位47.05%、回收率22.08%的指標。

細粒橄輝巖型鈦鐵礦高效選礦試驗研究

吳雪紅

2021, 42(2): 99-102. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.017

摘要(563) HTML (167) PDF(38)

摘要:
針對攀西地區某選廠細粒橄輝巖型鈦鐵礦粒度細，橄欖石脈石含量高，常規的螺旋選礦機和強磁無法對其進行高效富集的難點，開發了一種重選組合流程—“新型螺旋+懸振錐面選礦”，對其進行預富集后再浮選。相比強磁作業，新工藝所獲得的產率能提高8.24%，浮選給礦TiO₂品位提高2個百分點，富集作業尾礦TiO₂品位下降4個百分點，浮選作業藥劑成本大幅降低，每年能增加鈦精礦6萬t，從而實現此類型鈦鐵礦的高效回收。

攀西某釩鈦磁鐵礦尾礦選鈦試驗

梁燾茂, 王豐雨, 張超達, 謝寶華, 徐曉衣

2021, 42(2): 103-108. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.018

摘要(875) HTML (254) PDF(57)

摘要:
攀西地區某釩鈦磁鐵礦選鐵尾礦含TiO₂ 8.25%，礦石中可回收礦物為鈦鐵礦，主要脈石礦物為輝石和角閃石，脈石磁性較強。礦石粒度和鈦鐵礦嵌布粒度較細，?38 μm粒級含量達到45.46%，TiO₂分布率49.79%。為有效利用鈦資源，對其進行選鈦試驗。結果表明，該礦經弱磁除鐵—分級脫泥后，沉砂采用螺旋溜槽一粗一掃選別，細泥采用ZQS高梯度磁選機磁選，獲得產率36.45%，TiO₂品位15.88%，回收率70.11%的綜合鈦粗精礦。綜合粗精礦經浮選脫硫后，以硫酸和水玻璃為調整劑，YTB-1為捕收劑進行鈦浮選，經過一粗四精一掃，中礦順序返回，最終可獲得產率9.57%，TiO₂品位47.23%，回收率54.79%的鈦精礦，實現了鈦資源的高效回收。

某選廠超細粒級選鐵尾礦浮選鈦精礦試驗研究

張敏, 陳樹民

2021, 42(2): 109-116. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.019

摘要(555) HTML (173) PDF(31)

摘要:
某廠選鈦車間回收工藝為強磁-重選（螺旋）工藝，由于螺旋選礦機對鈦鐵礦回收粒級的限制，現重選工藝流程對粗粒級鈦鐵礦回收較好，對細粒級鈦鐵礦及鈦鐵礦連生體回收較差，其鈦回收率較低，選鐵尾礦中鈦回收率僅25.3%。為了有效回收鈦資源，進行了強磁和浮選條件試驗。結果表明，試樣經過進一步細磨，再經弱磁除鐵后，得到?200目（74 μm）占84%左右的超細粒級選鈦試驗原料，再采用“兩段強磁+浮選”聯合流程，最終可獲得鈦精礦TiO₂品位為46.86%、流程精礦總產率為5.93%、流程精礦TiO₂總回收率為25.84%的較好指標。

國外某風化型釩鈦鐵礦選礦試驗研究

劉超, 陳志強, 呂昊子, 胡紅喜, 饒金山, 劉勇

2021, 42(2): 117-124. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.020

摘要(712) HTML (162) PDF(40)

摘要:
針對國外某深度蝕變氧化型釩鈦鐵礦，鐵礦物與鈦礦物難以物理選礦實現分離，脈石礦物的比磁化系數、比重與金屬礦物差異較大、易磨礦解離的特征，開展了選礦富集釩鈦鐵試驗研究，對比了磁選回收工藝、分級-磁選回收工藝及重選回收工藝，確定磁選回收工藝為最適宜的回收工藝。磁選回收工藝獲得了可市售的含釩鐵精礦含Fe 60.52%、V₂O₅ 1.03%，回收率分別為Fe 8.12%、V₂O₅ 8.62%，釩鈦鐵混合精礦Fe 50.03%、V₂O₅ 0.80%、TiO₂ 16.01%，回收率分別為Fe 78.61%、V₂O₅ 78.45%、TiO₂ 82.88%的選別指標，混合精礦釩、鈦、鐵品位較高，可作為冶金進一步獲取釩、鈦、鐵的原料。

新型SLon-2500TP磁選機提高選鈦回收率的應用

胡俊, 崔振紅, 王朋杰, 熊大和

2021, 42(2): 125-130. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.021

摘要(719) HTML (179) PDF(40)

摘要:
攀鋼興茂公司采用兩段強磁選和浮選精選的流程，從攀鋼密地選鈦廠排往尾礦庫的尾礦中再回收鈦鐵礦，針對其選鈦流程中二段強磁選TiO₂作業回收率偏低的問題，研制了新型SLon-2500TP立環脈動高梯度磁選機。該機用于二段強磁選運行7個多月選鈦平均指標為：給礦TiO₂品位13.19%，精礦TiO₂品位17.71%，尾礦TiO₂品位5.34%，TiO₂作業回收率85.21%。與并列的Φ2500立環強磁選機前期一年多的選鈦平均指標比較，TiO₂作業回收率提高15個百分點左右，與同期平行取樣的平均選鈦指標比較，TiO₂作業回收率提高26.82個百分點。該機在工業上的成功應用，為提高選鈦技術水平做出了積極的貢獻。

電磁振動場施加對金屬粉末注射成形性能的影響

劉瑞洋, 鄒黎明, 胡可, 范長增

2021, 42(2): 131-138. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.022

摘要(606) HTML (253) PDF(38)

摘要:
在金屬粉末注射成形(MIM)過程中引入電磁振動場后，采用SEM和金相顯微鏡分析注射生坯和燒結樣品的微觀組織，系統評價注射生坯和燒結后樣品的密度與力學性能。通過對比不同的振動參數對注射生坯性能的影響結果，從而獲得最佳的振動參數。研究結果表明當振動場引入MIM注射成形過程后，相比于靜態注射會顯著提高生坯和燒結樣品的密度和性能，且隨著振動力場的加強，密度和性能皆出現先上升后下降的現象，這與喂料流動性有關。該工藝為突破目前MIM制備大型零部件困難的技術瓶頸提供了可能。

白云鄂博礦磁場強化還原的礦相演變規律

張旭東, 金永麗

2021, 42(2): 139-145. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.023

摘要(497) HTML (140) PDF(30)

摘要:
以低溫直接還原工藝為基礎，在1 223 K，B=1.02 T條件下，對白云鄂博含碳球團進行磁場強化還原試驗，通過考察鐵礦物的還原效率和稀土礦物的礦相演變規律，來研究磁場對白云鄂博礦中鐵氧化物還原以及稀土相轉變的作用。結果表明：磁場可以促進鐵氧化物的還原，還原進行到60 min時，試樣金屬化率可以達到90.23%，與無磁條件相比，金屬化率增加了52.82個百分點；磁場加快了氟碳鈰礦以及獨居石的分解，同時可以促進CaO·2RE₂O₃·3SiO₂和RE₂O₃·2SiO₂的生成。

CaO-SiO₂-FeO-Al₂O₃-Na₂O-TiO₂-P₂O₅渣系的脫磷熱力學模型

孫嘉麗, 劉承軍, 姜茂發

2021, 42(2): 146-151, 178. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.024

摘要(680) HTML (168) PDF(38)

摘要:
基于分子離子共存理論(IMCT)建立了CaO-SiO₂-FeO-Al₂O₃-Na₂O-TiO₂-P₂O₅渣系的磷分配比預測模型，并討論了組分變化對磷分配比的影響以及各堿性組元對磷分配比的貢獻。結果表明，該模型計算的磷分配比與實測值吻合度較好；隨著w(CaO)增加，磷分配比先增加后趨于平緩，其中30%是較合適的CaO含量；隨著w(Na₂O)增加，磷分配比逐漸增加，且Na₂O比CaO脫磷作用更強；隨著w(FeO)增加，磷分配比總體呈上升趨勢；隨著w(Al₂O₃)、w(SiO₂)和w(TiO₂)的增加，磷分配比均呈下降趨勢，且相較于Al₂O₃，SiO₂對渣系脫磷能力的不利影響更明顯；熔渣中堿性組元CaO和Na₂O對渣系的脫磷能力貢獻最大。

軋/鍛態高品質特殊鋼退火軟化工藝與布料方式

閆扶搖, 朱磊, 陳宏濤, 楊瑩, 李昱煬, 軒歡歡, 張軍, 蔡佑剛, 段丕榮, 李國, 周茂華, 羅定祥, 張雁祥, 閆牧夫

2021, 42(2): 152-160. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.025

摘要(932) HTML (142) PDF(24)

摘要:
針對高品質特殊鋼（如CTHQ25、1Cr11Ni2W2MoV、30CrNi4Mo等）現有軋/鍛棒料工藝退火后硬度(HB)超標（>270）、同爐硬度不均勻（270～290），退火周期長（不同直徑棒料退火40～60 h不等）等難題，開展短周期退火軟化工藝及設備工裝設計應用研究。以軋/鍛態CTHQ25釬具鋼為例，基于熱力學計算和試驗研究，揭示了退火軟化機理，設計出一步退火工藝、兩步退火工藝，闡明了原始組織、退火溫度、退火時間對退火組織和硬度的影響規律。結果表明，采用“低溫-高溫”兩步退火工藝后硬度（HB）由原工藝的276降至240。同時，基于溫度場-流場耦合模擬計算，設計工裝墊塊，將原堆垛式布料優化為平鋪式布料，提高了爐溫均勻性，保證了同爐產品硬度的均一性（241±4），退火工藝周期縮短20%以上。

GH4169合金高溫變形顯微組織演變及熱加工圖

蔣世川, 張健, 何云華, 裴丙紅, 付建輝, 韓福

2021, 42(2): 161-166. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.026

摘要(804) HTML (137) PDF(59)

摘要:
在Gleeble-3500D熱模擬機上采用單道次等溫壓縮試驗，系統研究了GH4169合金在變形溫度為900 ~1150 ℃、應變速率為0.01~10 s^?1、變形量為10%～70%條件下的動態再結晶行為，確定了合金在不同變形條件下的完全再結晶條件，繪制了再結晶圖，給出了該合金變形的熱加工圖。研究結果表明：GH4169合金隨變形過程溫度的升高而再結晶程度增大，變形量越大、應變速率越慢，發生完全動態再結晶的溫度區間越寬；在應變速率為0.01 s^?1時變形過程中經歷了變形-回復-再結晶-晶粒長大的完整過程；而應變速率為10 s^?1條件時，僅發生了變形-回復-(完全/部分)再結晶的過程，晶粒還未有充分長大的動力學條件；隨著變形量增加，GH4169合金的易加工區間（η）和穩定加工區間（ξ$ \left(\dot{\mathrm{\varepsilon }}\right) $）越寬，在變形量為70%時溫度為965～1134 ℃，應變速率0.02～10 s^?1范圍內, （ξ$ \left(\dot{\mathrm{\varepsilon }}\right) $）大于0，處于加工穩定區。

含釩彈簧鋼55SiCrV的軋制工藝模擬研究

葉青

2021, 42(2): 167-171. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.027

摘要(704) HTML (157) PDF(33)

摘要:
以一種實驗室冶煉的含釩彈簧鋼55SiCrV為原材料，借助CCT曲線繪制、熱模擬試驗和金相組織觀察等手段研究了55SiCrV軋制變形溫度和冷卻速度對其力學性能和金相組織的影響，分析確定了其合理的軋制及冷卻工藝參數范圍。結果表明：55SiCrV 的CCT曲線顯示其馬氏體生成臨界冷速約3 ℃/s，馬氏體生成溫度Ms點約245 ℃；55SiCrV實際軋制過程中的軋制變形溫度應控制低于900 ℃且冷卻速度不高于5 ℃/s，這樣可以避免顯微組織中生成馬氏體而顯著惡化其疲勞性能的同時保證其獲得最佳的強度和韌性匹配。

22MnCrNiMo鋼疲勞腐蝕性能研究

戴益波, 高平, 郭宇航

2021, 42(2): 172-178. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.028

摘要(543) HTML (157) PDF(36)

摘要:
采用海水掛片試驗和腐蝕疲勞試驗對R4s (22MnCrNiMo)級鋼的耐腐蝕機理和腐蝕疲勞性能進行了研究，腐蝕時間選擇為30、60 、90 d。結果表明：腐蝕初期，22MnCrNiMo鋼的腐蝕機理為點蝕的局部腐蝕，隨著時間的增加轉變為點蝕的均勻腐蝕。當腐蝕時間到90 d時，試樣表面已完全被花狀腐蝕產物覆蓋，整個腐蝕過程中，22MnCrNiMo鋼的腐蝕速率在0.035～0.045 g/(m²·h)。22MnCrNiMo鋼腐蝕疲勞的冪函數表達式為：S=14 000.12×N ^{?0.266 4}，其疲勞極限約為190 MPa。在電化學效應和交變應力以及侵蝕性離子的作用下，試樣的裂紋擴展速度增加，斷裂時間提前。

鎂系易切削鋼中夾雜物分析

朱強斌, 李杰, 鄧向陽, 田錢仁, 曾志崎, 付建勛

2021, 42(2): 179-187, 192. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.029

摘要(840) HTML (198) PDF(84)

摘要:
為了探究Mg處理對易切削鋼中夾雜物的影響，以1144高硫易切削鋼為試驗鋼種，采用金相和能譜儀等手段研究了Mg處理對1144易切削鋼中夾雜物的形態、尺寸分布和夾雜物成分的影響。結果表明：在易切削鋼鑄坯中，Mg處理使得易切削鋼鑄坯硫化物夾雜由Ⅱ類向Ⅲ類、Ⅰ類轉變，分布更為均勻，同時使得復合硫化錳夾雜物比例提升。在軋材中，使得鋼中夾雜物球化，并且鋼中硫化錳夾雜物的尺寸和分布也得到了較好的改善，同時，Mg處理能夠有效提高易切削鋼的切削加工性能。

HRB400E熱軋帶肋鋼筋黑線成因分析

蔡秀麗, 徐煥欽, 胡志偉, 王二華, 趙艷蕾

2021, 42(2): 188-192. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.030

摘要(439) HTML (144) PDF(17)

摘要:
針對某廠某一批次直徑為Φ28 mm的HRB400E熱軋帶肋鋼筋表面出現黑線的現象，利用金相顯微鏡、掃描電鏡和X射線能譜儀對黑線試樣進行觀察和分析。結果表明，HRB400E鋼筋表面黑線的產生，主要是由于結晶器保護渣或中間包覆蓋劑卷入連鑄坯以及浸入式水口熔損造成的復合型非金屬夾雜物分布于鋼坯中，鋼筋在軋制過程中由于應力作用，在夾雜物邊部產生裂紋，并隨軋制的進行，裂紋進一步擴展、暴露，進而在鋼筋表面形成黑線。經過優化連鑄工藝參數，黑線基本得到了控制。

留言板

2021年第42卷第2期

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