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尹翔鷺, 滕艾均, 曾澤華, 張東彬, 代宇, 毋偉

2022, 43(2): 1-6. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.001

摘要(1137) HTML (174) PDF(95)

摘要:
通過氮原子取代不同位置的Ti或者O原子，構建了三種不同摻雜結構的氮摻雜TiO₂：O-Ti-N、Ti-O-N和N-Ti-N。基于密度泛函理論，第一性原理計算研究了三種氮摻雜結構對于TiO₂的晶體結構、能帶結構、態密度和光學性質的影響。研究結果表明：三種摻雜結構都可以穩定地存在于TiO₂中，符合文獻報道。氮原子的摻雜顯著降低了TiO₂的禁帶寬度。由于N 2p和O 2p之間的雜化作用，在禁帶區域形成雜質能級，降低了激發電子向導帶躍遷所需的能量。Ti-O-N摻雜結構的TiO₂吸收光譜發生了明顯的紅移現象，說明該結構更有利于提高TiO₂在可見光范圍的光催化活性。

脫硝催化劑載體二氧化鈦制備研究進展

李化全, 邱貴寶, 呂學偉

2022, 43(2): 7-14, 20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.002

摘要(945) HTML (194) PDF(80)

摘要:
脫硝催化劑載體二氧化鈦（TiO₂）以其優異的性能在SCR煙氣脫硝催化劑行業中得以廣泛應用，并成為應用研究的熱點。綜述了近年來國內外采用液相法和固相法制備脫硝催化劑載體二氧化鈦的工藝技術的研究情況和負載活性組分的脫硝催化劑載體二氧化鈦的研究情況，比較分析了不同研究工藝制備方法的原理、特點、優缺點和研究進展，展望了脫硝催化劑載體二氧化鈦的應用前景。闡明了脫硝催化劑載體TiO₂制備中工業化和工程應用中的不足和研究方向，指出了制備方法中依托硫酸法的改進提升獲得大比表面積、高活性、低成本等指標的脫硝催化劑載體TiO₂粉體依然是研究重點和發展趨勢。

金紅石二氧化鈦粒徑與藍相指標的相關性研究

劉嬋, 路瑞芳, 孫薔, 石瑞成, 吳健春

2022, 43(2): 15-20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.003

摘要(510) HTML (170) PDF(55)

摘要:
采用不同的K₂O、P₂O₅、ZnO鹽處理配方處理偏鈦酸，煅燒后得到金紅石含量合格的硫酸法鈦白初品，檢測藍相指標SCX、ZS90平均粒徑Z-Ave和SEM平均粒徑，并通過線性擬合和回歸等手段分析三者之間的線性相關性。結果表明，鈦白初品的ZS90平均粒徑Z-Ave和SEM平均粒徑與SCX的線性相關性指標Pearson相關系數分別達到了?0.957和?0.935，說明該兩項粒徑指標大小均與SCX值成負線性相關性。SCX與Z-Ave線性回歸方程的R-Sq達到了91.6%，SCX與SEM平均粒徑線性回歸方程的R-Sq達到了87.5%，線性回歸結果表明，采用SCX值對Z-Ave的預測有效性要稍高于對SEM平均粒徑的預測有效性。鈦白粉廠家可將常規監測指標SCX值帶入相應的擬合方程式來對產品粒徑進行統計分析和跟蹤，并據此對工藝技術進行調整。

攀西某選廠選鈦浮選動力學特性研究

譚世國, 樊學賽, 蔣仁東, 羅榮飛

2022, 43(2): 21-24. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.004

摘要(548) HTML (157) PDF(39)

摘要:
針對攀西某選廠粗粒浮選流程，研究了選鈦浮選機的動力學特性。利用排水取氣法對不同作業的浮選機的充氣量和空氣分散度進行了測試。結果表明：鈦粗掃選充氣量0.16～0.51 m³/(m²·min)。直流槽浮選機空氣分散度明顯優于吸漿槽浮選機。浮選機內礦化氣泡從距溢流堰深度1000 mm運動到200 mm的過程中，攜帶的礦物品位幾乎不變，氣泡負載基本相當，說明粗選礦化氣泡運動至距溢流堰深度1 000 mm后比較穩定，礦物顆粒粘附在氣泡上較難脫落。浮選機內存在較為明顯的分層現象，即距溢流堰1 500 mm以下礦漿濃度相差不大，隨著距溢流堰深度減小，濃度明顯下降。

從含釩頁巖中提取五氧化二釩的研究進展

亢選雄, 葉國華, 朱思琴, 梁雪崟

2022, 43(2): 25-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.005

摘要(788) HTML (197) PDF(70)

摘要:
介紹了含釩頁巖提釩的主要環節，包括預富集、焙燒、浸出等，分析討論了各環節的優缺點。含釩頁巖的預富集可以提高原礦中釩的品位、降低礦石處理量、提高含釩頁巖資源的有效利用率，但對礦石性質要求較高；焙燒可以有效地破壞含釩頁巖的晶體結構、促進低價釩向高價釩的轉化，但存在效率較低、能耗較高和潛在污染等問題；直接酸浸工藝能有效浸取以吸附形式存在的含釩頁巖中的釩，但對于以類質同象賦存于云母晶格中的含釩頁巖適用性較差；新型浸出技術（如超聲波浸出、微波浸出、微生物浸出技術等）強化了對含釩礦物晶體結構的破壞，但受技術和設備發展水平的限制，目前并未在工業上得到很好的應用。

熔融釩渣還原提鐵過程中的黏度特性研究

王寧, 陳敏, 張靈犀

2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006

摘要(423) HTML (149) PDF(35)

摘要:
研究了在切削廢料還原熔融釩渣提鐵的工藝進程中熔渣體系黏度的變化規律，并通過對釩渣體系熔體結構的研究，從微觀結構角度揭示了熔體中結構單元對宏觀黏度的作用機理。結果表明，隨還原反應進行，渣中FeO含量不斷降低，SiO₂含量增加，渣中自由氧離子減少，無法破壞硅酸鹽的鏈、環狀結構，導致渣中孤立體、二聚體等簡單硅酸鹽結構單元減少，鏈、層狀等復雜硅酸鹽結構單元增加，熔體聚合度增強，渣系黏度逐漸增加。

工業純鈦TA2拉伸及低周疲勞性能的各向異性

梁遠長, 常樂, 周昌玉

2022, 43(2): 41-47. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.007

摘要(978) HTML (180) PDF(85)

摘要:
為系統研究工業純鈦TA2拉伸性能及低周疲勞性能的各向異性，沿軋制方向（RD）、與RD呈30°方向（RD-30°）、與RD呈60°方向（RD-60°）及垂直軋制方向（TD）開展了室溫拉伸及低周疲勞試驗。結果表明：隨著取樣角度增加，屈服強度增加，屈強比上升，材料的塑性下降。基于Hollomon模型及Johnson-Cook模型對工業純鈦真實應力應變曲線進行預測，發現Hollomon模型預測精度更高。低周疲勞試驗結果表明：不同取樣方向的試樣均呈現循環軟化特征，隨著取樣角度增加，恒定應變幅下循環應力幅值增加，總的應變能密度增加，導致疲勞壽命呈下降趨勢。不同取向試樣的低周疲勞壽命滿足Manson-coffin經驗關系式。

基于Ti-Si-Fe合金與B粉的TiB₂熔鹽法合成制備研究

程登峰, 張錦化, 王景然, 柯昌明

2022, 43(2): 48-55. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.008

摘要(582) HTML (166) PDF(34)

摘要:
以從高鈦型高爐渣中提取的Ti-Si-Fe合金和無定形硼粉為原料，在NaCl-KCl熔鹽中合成了TiB₂粉體，研究了反應溫度、保溫時間、熔鹽量、B/Ti摩爾比對反應進程的影響。結果表明：提高反應溫度或延長保溫時間均能促進反應進行，在850 ℃時開始有TiB₂生成，1100 ℃時反應完全。熔鹽有促進反應過程的作用。元素分布表明，含Fe的顆粒同時含Si，這與產物FeSi₂相對應；大多數顆粒同時含有Si、Ti、B，說明在這些顆粒中產物TiB₂和Si是伴生在一起的；少數顆粒只含有Ti、B，對應產物TiB₂。產物顆粒形貌有兩種，一種顆粒表面呈龜裂狀，有裂縫或微米級孔洞與顆粒內部相連，這種顆粒同時含有TiB₂、Si或FeSi₂；另一種顆粒由片狀TiB₂組成。Ti-Si-Fe合金與B在熔鹽中的反應機制為：在熔鹽促進作用下，含鈦物中的Ti與B反應生成TiB₂，釋放出Si及FeSi₂，大部分TiB₂以Si、FeSi₂為骨架形核并長大，從而維持了顆粒原有形貌，少量TiB₂在熔鹽中形核并長大形成片狀TiB₂的聚集體。合金相與B反應完全的先后順序依次為：Ti₅Si₃、TiSi、TiFeSi₂和TiSi₂。

石墨烯/TiO₂復合材料的制備及其對甲基藍的降解

高微, 王俊, 李玉峰, 唐偉偉, 張喆

2022, 43(2): 56-61. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.009

摘要(396) HTML (155) PDF(16)

摘要:
光催化降解已成為污水處理領域發展最快的方法。為改善TiO₂的光催化性能，采用溶膠-凝膠法制備石墨烯(GN)/TiO₂復合材料，利用XRD、SEM對樣品的微觀結構進行表征，研究制備過程中煅燒溫度、煅燒時間以及石墨烯含量對GN/TiO₂復合材料光催化性能的影響。結果表明：所制備TiO₂為球狀形貌，粒徑為70～200 nm，分布在石墨烯的片層和邊緣。當煅燒溫度為500 ℃，煅燒時間為20 min，石墨烯含量為5%時對甲基藍(MB)的光催化降解率最高，為87.21%。此外，研究了GN/TiO₂復合材料對甲基藍光催化降解的重復利用率，并探討了光催化機理，結果表明重復使用5次后，對甲基藍的降解率降低了17.64個百分點。

TC4鈦合金單絲MIG接頭疲勞損傷行為研究

張龍, 李清波, 戴宇, 陳東高, 何逸凡

2022, 43(2): 62-67. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.010

摘要(434) HTML (139) PDF(40)

摘要:
采用單絲MIG焊工藝焊接15 mm厚TC4鈦合金，對母材和焊接接頭的組織、拉伸性能、疲勞性能進行分析測試。結果表明：焊接接頭分為母材、熱影響區和焊縫區3個部分，其中母材為α+β等軸組織，熱影響區為α+β和α′馬氏體組成的混合組織，焊縫區在強烈熱沖擊作用下，晶粒粗化，晶粒內為α′馬氏體組織。接頭拉伸試樣斷裂在母材處，斷后延伸率為10.5%。母材和焊接接頭疲勞壽命隨著應力水平的增加而減小，在高應力水平下，母材疲勞壽命高于母材，低應力水平下則相反；母材疲勞源位于試樣表面的劃痕處，接頭疲勞起源于內部氣孔處，接頭疲勞擴展區有許多二次裂紋，接頭擴展區疲勞條帶間距小于母材，接頭和母材瞬斷區都有大量韌窩。

高純度五氧化二釩納米纖維布的優化制備研究

倪偉, 彭碧君

2022, 43(2): 68-72. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.011

摘要(547) HTML (157) PDF(32)

摘要:
針對現有五氧化二釩納米材料特別是納米纖維布制備工藝復雜、成本高和效率低等問題，提供了一種高效制備五氧化二釩納米纖維布的方法：水熱反應一步法，并初步研究了相關機理。經產品品質和經濟性綜合考量，優化的水熱反應制備條件如下：溫度為180～200 ℃，時間為18～24 h，體系中鹽酸質量濃度為1%～3%，釩源偏釩酸銨質量濃度為1%～3%。所得五氧化二釩納米纖維布厚度在0.1～1 mm，纖維直徑為50～100 nm。具有良好的柔韌性、結構均一性，且褶皺程度可調。

釩基電極材料在儲能領域的研究進展

周華, 宋永昌, 劉進, 郝延蔚, 孫瑞敏, 周永恒, 張艷樹

2022, 43(2): 73-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.012

摘要(1069) HTML (213) PDF(82)

摘要:
由于具有多變的價態、開放的結構和較高的理論容量，釩基化合物被認為是一種低成本和高性能的儲能材料，在鈉離子電池、鋰離子電池和超級電容器等領域顯示出巨大的應用潛力。對釩氧化合物、硫化釩和釩酸鹽等釩基電極材料進行了歸納總結，在合理設計電極材料的基礎上通過改性或復合的方法進一步提升其能量密度、功率密度和循環壽命，從理論和實際應用上大大推動了釩基材料在儲能領域的研究發展。

四氯化鈦泥漿真空攪拌蒸發技術與應用

許偉春, 代應杰, 魏治中, 王麗娟

2022, 43(2): 81-86. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.013

摘要(591) HTML (247) PDF(41)

摘要:
為實現泥漿中四氯化鈦及有價金屬的高效回收利用，進行了四氯化鈦泥漿真空旋轉蒸發試驗，并設計了真空攪拌蒸發系統。利用余熱蒸汽加熱四氯化鈦，螺桿真空泵組提供較高真空度，攪拌槳葉對泥漿進行攪拌，所得四氯化鈦干粉含濕率低于1%，四氯化鈦回收率達99%，有效解決了四氯化鈦泥漿難處理及泥漿中有價金屬難回收的問題。且該系統運行對環境友好，設備運行效率高，自動化程度高，適用于大規模的四氯化鈦生產。

鐵尾礦煅燒酸浸法制備白炭黑及動力學研究

張鵬, 陳星月, 任志峰, 李怡宏, 趙愛春, 何奕波

2022, 43(2): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.014

摘要(493) HTML (133) PDF(23)

摘要:
鐵尾礦是鋼鐵工業生產過程的廢棄物，目前堆存量已超過百億噸，考慮其千億元以上的潛在價值，將其作為二次資源回收利用將成為必然趨勢。鐵尾礦成分主要以SiO₂為主，因此從鐵尾礦中提取SiO₂再利用是實現其資源化利用的重要發展方向。通過對河北某鋼廠鐵尾礦成分解析發現，其SiO₂的含量達到68.64%，其中硅的氧化物主要以石英、鈉長石、滑石等晶體形式穩定存在于尾礦中。因此提出采用煅燒酸浸法制備白炭黑。具體工藝為：首先對鐵尾礦進行高溫堿熔活化預處理，再通過酸浸法制備白炭黑。最終確定了最佳堿熔煅燒-酸浸工藝參數：活化溫度為850 ℃、活化時間為2 h、Na₂CO₃/SiO₂=1:1.5；酸浸過程溶液pH值為7，攪拌溫度60 ℃。在此條件下，鐵尾礦硅元素的提取率可達到86.43%，酸浸得到的白炭黑SiO₂含量達到92.26%。此外，對鐵尾礦不同升溫速率條件下的堿熔煅燒過程進行了動力學研究，推導出堿熔煅燒過程的數學模型，為鐵尾礦活化焙燒工藝提供理論依據。

某釩鈦磁鐵礦尾礦制備加氣混凝土砌塊的研究

丁春江, 張凱峰

2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015

摘要(435) HTML (173) PDF(26)

摘要:
以承德某釩鈦磁鐵礦尾礦為主要原料，采用免蒸壓的方法，制備了一種性能優良的加氣混凝土砌塊，研究了配方組成對樣品干密度與抗壓強度的影響。結果表明：添加水泥與石灰使樣品的抗壓強度先增大后減小，干密度先減小后增大，添加礦渣可提高樣品的抗壓強度與干密度，添加Al粉造成樣品的抗壓強度與干密度下降。采用最佳配方（釩鈦磁鐵礦尾礦∶礦渣∶生石灰∶水泥∶石膏=6∶ 6∶4∶3∶1，鋁粉添加量為0.05%）可制備出抗壓強度為4.41 MPa，干密度為695 kg/m³的加氣混凝土砌塊。樣品經28 d養護后，生成了托勃莫來石與水化硅酸鈣等水化產物。樣品孔隙結構發達，大量結晶良好的葉片狀及纖維狀的托勃莫來石與CSH相互交織，形成典型的“橋連”結構，從而賦予樣品較低的導熱系數、優良的耐熱性及環境安全性。為高效利用承德地區的釩鈦磁鐵礦尾礦提供了依據。

高鈦型高爐渣混凝土碳化深度試驗研究

汪杰, 李根, 梁月華, 干斌, 趙翼

2022, 43(2): 101-106. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.016

摘要(459) HTML (154) PDF(26)

摘要:
混凝土碳化造成鋼筋銹蝕是混凝土結構耐久性失效的主要原因。為研究攀枝花高鈦型高爐渣混凝土抗碳化性能，對不同強度高鈦型高爐渣混凝土進行不同碳化時間的室內加速碳化試驗，結果表明：高鈦型高爐渣混凝土強度越低，越容易被二氧化碳侵蝕；碳化時間越長，碳化現象越明顯。基于Fick第一定律，根據高鈦型高爐渣混凝土強度、碳化時間，建立了高鈦型高爐渣混凝土碳化深度預測模型。經與試驗結果對比，吻合度高，驗證了預測模型準確度。

釩鈦燒結礦軟熔滴落過程中的物相組成及化學成分變化規律研究

謝洪恩, 胡鵬, 鄭魁, 朱鳳湘

2022, 43(2): 107-117. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.017

摘要(502) HTML (249) PDF(50)

摘要:
釩鈦磁鐵精礦的入爐方式是攀鋼優化高爐爐料結構的重要內容，對V和Ti在軟熔滴落過程中的遷移以及Ti(C,N)的生成有重要影響。目前釩鈦燒結礦是攀鋼高爐的主要爐料，約一半的釩鈦磁鐵精礦通過燒結礦進入高爐。通過對釩鈦燒結礦在軟熔滴落過程中的物相組成和化學成分的變化規律進行研究發現，在燒結礦的軟熔滴落過程中，Ti、V、Si、Mg、Al等元素逐漸從鈦赤鐵礦、鈦磁鐵礦、鐵酸鈣等物相遷移到渣相中，同時爐渣吸收焦炭的硫分和灰分。金屬鐵中Ti、Si、S和C的質量分數已達到甚至超過正常生產時的水平，V的質量分數雖遠低于正常生產時的水平，但在金屬鐵中的收得率遠高于Ti、Si、S。燒結礦爐渣冷卻后形成的主要物相是黃長石，其次是鈣鈦礦和輝石。Ti和V主要賦存于鈣鈦礦中，其次是黃長石和輝石中。在軟熔過程中，生成的碳氮化鈦很少；在重熔滴落過程中，渣中碳氮化鈦顯著增加。

TiO₂對高鋁高爐渣性能和結構的影響研究

閆華, 劉華軍, 陳布新, 扈玫瓏

2022, 43(2): 118-124. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.018

摘要(690) HTML (154) PDF(52)

摘要:
隨著國內各鋼鐵企業高爐配加經濟性較高的高鋁原料的增加，爐渣中Al₂O₃含量增加，渣鐵流動性變差，給高爐冶煉帶來一系列問題。以CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-TiO₂五元渣系為研究對象，通過相圖理論計算結合試驗研究和爐渣結構分析，研究了高鋁渣中不同TiO₂含量（低鈦：5%，中鈦：15%，高鈦：25%）對高鋁高爐渣黏度、熔化性溫度的影響，并通過爐渣結構研究解析了影響爐渣物化性能的原因。結果表明：固定堿度R₂為1.25，TiO₂質量分數增加至25%過程中，爐渣熔化溫度先下降后增高，當TiO₂質量分數為7%時，爐渣液相析出相由斜長石類的鈣鋁硅酸鹽(Ca₂Al₂SiO₇)轉變為高熔點鈦酸鈣（CaTiO₃），其熔點為1975 ℃，爐渣熔化溫度增加；TiO₂含量由低鈦5%增加至高鈦25%時，爐渣黏度和熔化性溫度均降低。溫度越高，爐渣流動性越好，渣中TiO₂以[TiO₆]^8-八面體結構存在，可使渣中復雜硅氧網狀結構解體；TiO₂含量由5%增加至25%時，爐渣中復雜結構單元Si(Q² + Q³)的含量降低，簡單結構單元Si(Q⁰ + Q¹)的含量升高，Si(Q² + Q³)/Si (Q⁰ + Q¹)降低，爐渣結構簡單化，即爐渣中無論是在低鈦、中鈦、還是高鈦含量，TiO₂在爐渣中起爐渣修飾子作用，對降低爐渣黏度、改善爐渣流動性有積極作用，可作為高鋁冶煉調控手段之一。

釩含量對稀土處理X80管線鋼微觀組織和析出相的影響

王樹丹, 宋波, 毛璟紅

2022, 43(2): 125-132, 177. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.019

摘要(451) HTML (179) PDF(32)

摘要:
針對國內某X80管線鋼的抗腐蝕問題，在加入稀土（0.02%）處理后，設計三種不同釩含量（0.05%、0.10%、0.15%）的試驗鋼,通過光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡（SEM）、Thermo-Calc熱力學軟件、Fatesage7.0熱力學軟件、透射電子顯微鏡-能譜儀(TEM-EDS)等試驗儀器對鋼中組織和夾雜物的觀察分析，論述了稀土在鋼中對針狀鐵素體的生成機理。通過熱力學計算，研究不同釩含量梯度對試驗鋼微觀組織和析出相的影響。通過電化學技術檢測了不同釩含量試驗鋼在（3.5%）NaCl溶液中抗腐蝕性能。結果表明：稀土可以變質夾雜物，誘導針狀鐵素體的形成。釩可以細化晶粒，從而起到細晶強化的作用。通過透射電鏡觀察，析出相的數量和平均尺寸都隨著釩含量的增加而增加，有效起到釘扎作用，從而提高鋼的強度。通過極化曲線和交流阻抗曲線看出，試驗鋼的抗腐蝕性能隨著釩含量的增加先增強后減弱。釩促進鐵素體的形成，晶粒過細反而導致抗腐蝕性能減弱。

澆鑄過程底吹氬流量對金屬液溫度與凝固的影響

耿云飛, 鐘良才, 楊曉猛, 楊仕存, 張嶺, 賀龍龍

2022, 43(2): 133-139. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.020

摘要(506) HTML (148) PDF(40)

摘要:
采用低熔點Pb₁₈Sn₁₂In₂₁Bi₄₉（質量分數）合金，在不銹鋼的錠模中進行澆鑄過程底吹氬試驗。利用熱電偶測定模內不同位置的溫度，并采用掃描電鏡（SEM）對凝固試樣進行鑄態相組織觀察，研究了澆鑄過程底吹氬對合金液溫度與合金凝固相組織的影響。試驗結果表明，澆鑄過程無底吹時，水平方向中心測溫點的溫度下降很緩慢，澆鑄結束后該點的溫度驟降到凝固等溫平臺溫度。當澆鑄過程底吹氬時，中心點溫度以較快的溫降速率降低到凝固溫度。無底吹氬時，在豎直方向，合金液從下自上依次開始凝固，而底吹氬時，各監測點幾乎同時開始凝固。在相同的冷卻條件下，澆鑄過程底吹氬顯著延遲模型下部的開始凝固時間。無底吹氬時檢測截面上富Sn相平均直徑在2.58 μm，當進行底吹氬時，可以有效改善凝固相組織粒徑分布，細化合金鑄態相組織，截面上富Sn相平均直徑約為1.89～2.20 μm, 較無底吹時降低了26.7%～14.7%。

Na₂O對CaO-SiO₂-Fe₂O₃-P₂O₅渣中磷的富集行為影響

何賽, 劉亞琴, 林路, 侯中曉, 黃芳, 胡硯斌

2022, 43(2): 140-145. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.021

摘要(574) HTML (161) PDF(30)

摘要:
通過MoSi₂高溫箱式爐試驗和FactSage、掃描電鏡及XRD等分析方法，對渣中Na₂O對含磷渣中磷的賦存形式、物相析出規律以及含磷渣中磷的富集行為的影響規律進行系統研究。結果表明：對于CaO-SiO₂-Fe₂O₃-P₂O₅渣系，Na₂O的加入會取代nC₂S-C₃P固溶體中部分鈣，形成Na₂Ca₄(PO₄)₂SiO₄固溶體，隨著Na₂O進一步增加直至過量時，前述反應生成的高磷固溶體(Na₂Ca₄(PO₄)₂SiO₄)中Ca和Si組分的比例進一步降低，逐漸富集成為更高磷固溶體Na₃PO₄，富磷相中磷的品位得以提高。隨著渣中Na₂O含量的增加，爐渣熔點明顯降低，富磷相中磷含量明顯增加，P₂O₅含量超過30%，完全滿足鋼渣磷肥對磷含量的要求。因此在煉鋼過程加入適量的Na₂O（低于6%）代替CaF₂作助熔劑造渣，可以促進渣中磷富集，進而改善含磷渣中磷資源回收作磷肥的效果。

Ce/Ce-Zr夾雜物誘導高強船板鋼中針狀鐵素體形核行為的研究

孟祥海, 王偉, 畢勝, 李運剛

2022, 43(2): 146-151. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.022

摘要(563) HTML (197) PDF(25)

摘要:
研究了FH40高強船板鋼經稀土合金化處理后夾雜物誘發鐵素體的變化行為，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和能量衍射譜（EDS）等手段觀察分析了鋼中稀土夾雜物的形貌特征以及誘發形成IAF的行為機制。研究結果表明：經Ce或Ce-Zr復合處理后，稀土復合夾雜物形狀得到球化，且均能誘發針狀鐵素體形成；單獨Ce處理形成的Al-Ce-O+MnS夾雜物誘導針狀鐵素體行為可用貧Mn區機制和惰性基底機理解釋，而Ce-Zr復合處理形成的Ce-Zr-O+MnS夾雜物誘導針狀鐵素體行為只能用貧錳區機制解釋。

熱軋加熱時間對稀土取向硅鋼抑制劑固溶行為的影響

韓強, 楊禮林, 李濤, 孫明雙, 范靜, 郭曉雨

2022, 43(2): 152-156. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.023

摘要(528) HTML (194) PDF(32)

摘要:
借助OM、激光共聚焦顯微鏡、質譜儀和電解萃取等設備和方法，研究了添加微量稀土La（質量分數0.0011%）的取向硅鋼在軋制前采用不同加熱保溫時間對抑制劑固溶行為的影響。結果表明：當稀土取向硅鋼在1250 ℃分別保溫10、20、30 min后，試驗鋼晶粒尺寸隨保溫時間延長有先快后慢的長大趨勢；三種抑制劑元素Mn、Cu和Al均發生固溶，保溫時間對Mn和Cu兩種元素的固溶影響明顯，固溶量分別由69.8％和43.7％增加至84.2％和85.2％；隨著保溫時間的延長，稀土取向硅鋼中抑制劑的小尺寸未溶物逐漸減少直至消失，較大尺寸未溶物（300～600 nm）逐漸轉變為小尺寸未溶物逐步溶入基體中，數量減少且未溶物的類型由復雜逐漸轉變為單一。

不同涂油量對汽車鋼DC06電化學腐蝕行為影響規律研究

鄭昊青, 鄭之旺, 左軍, 蘇冠僑

2022, 43(2): 157-162. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.024

摘要(361) HTML (171) PDF(22)

摘要:
利用恒溫恒濕試驗、電化學極化曲線測試及微區電化學阻抗測試試驗對不同涂油量的DC06鋼板在不同溫度條件下的腐蝕規律進行了研究。結果表明：DC06鋼板的腐蝕速率隨溫度增加而逐步提高，且當溫度為40 ℃時，發生了嚴重的點蝕現象，隨溫度增加，腐蝕加快的程度越高。隨著涂油量增加至1500 mg/m²，鋼板的腐蝕速率下降了20%左右；DC06鋼板在粗糙度為1.2 μm時具有最佳的耐腐蝕性能；DC06鋼板腐蝕產物的活性溶解程度隨溫度的增加而加大，防銹油無法在高溫條件下形成穩定的保護膜層，鋼板表面存在不均勻的微區阻抗特性，共同導致高溫條件下DC06鋼板耐蝕能力的下降。

加熱速率對鑄態60Si2Mn鋼奧氏體化的影響

王瑞章, 周登虎, 江雁, 楊凱, 席波, 廖振成, 黃貞益

2022, 43(2): 163-171. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.025

摘要(677) HTML (218) PDF(34)

摘要:
利用DIL805A熱膨脹儀記錄了鑄態60Si2Mn鋼在不同的加熱速率下（0.2、1、3、10、50 ℃/s）的線膨脹系數，獲得了各自的熱膨脹曲線和奧氏體體積轉變分數曲線，研究了加熱速率對奧氏體化的影響。采用高溫金相顯微鏡對該鋼在連續加熱過程中的奧氏體轉變過程進行了觀察分析。結果表明：60Si2Mn鋼在連續加熱過程中的奧氏體轉變可分為三個階段：珠光體向奧氏體的轉變、(Mn,Fe)₃C向奧氏體中的溶解和奧氏體的成分均勻化。隨著加熱速率提高，相變臨界溫度提高，相變速率提高。通過高溫金相可以觀察到，在連續加熱過程中，鑄態60Si2Mn鋼的A轉變是一個形核和長大交替進行的過程,并且由于Si元素含量的不同，導致這個過程是不連續的。

退火工藝對2 000 MPa級冷拉鋼絲組織和性能的影響

蘇紅艷

2022, 43(2): 172-177. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.026

摘要(467) HTML (160) PDF(23)

摘要:
利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡，并結合常規的力學檢測手段，采用退火模擬了一種冷拉鋼絲的鍍鋅過程，研究了鍍鋅過程中冷拉鋼絲組織和性能的變化。試驗結果表明：退火時間是影響鋼絲微觀組織和力學性能的主要因素，隨著退火時間的延長，冷拉鋼絲的強度輕微波動后大幅度下降，扭轉性能呈現先降低后上升的趨勢，且其強度上升的階段與其扭轉性能顯著惡化的階段一致。鋼絲表層組織首先出現退化，片層狀的滲碳體斷裂，形成滲碳體顆粒，且鐵素體內部位錯密度降低，而鋼絲內部組織可保持相對完整的珠光體片層結構；經長時間保溫處理后，其表層和內部的珠光體片層組織均出現全面退化。冷拉鋼絲在鍍鋅過程中扭轉性能劇烈惡化的原因是其表層組織與內部組織不一致，表層強度較高且扭轉過程中變形最大，由此產生的應力集中迅速惡化扭轉性能。

沖擊載荷下022Cr18Ni14Mo2不銹鋼動態力學特性及其本構模型研究

賈海深, 羅文翠, 張繼林, 易湘斌

2022, 43(2): 178-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.027

摘要(634) HTML (165) PDF(37)

摘要:
利用UTM5305萬能試驗機和剖分式 Hopkinson 壓桿裝置，對022Cr18Ni14Mo2不銹鋼進行了準靜態及動態下的壓縮試驗研究，探討了其應變硬化特征及流動應力對應變率的依賴程度，并結合應變強化指數$ n $和應變率敏感性系數$ \beta $兩個參量進行定量分析。依據上述分析結果，對傳統的J-C本構模型進行修正，構建了一種新型的本構模型。借助試驗數據對修正后的本構模型進行參數識別，將模型預測值與試驗值進行對比分析，運用本構模型的相關系數（R）和平均相對誤差（AARE）兩個參量對其評價。結果表明：該試樣具有明顯應變硬化特性和顯著的應變率敏感性，應變強化指數受應變、應變率的支配，應變率敏感性系數隨應變率的增加而增加，且增加的幅度逐漸減小。修正后本構模型的相關系數（R）為0.9896，平均相對誤差（AARE）為3.29%，能夠較好地描述試樣高溫、高應變率下的流變行為。

高鋁增強成形性雙相鋼980DH組織性能研究

周莉, 薛仁杰, 曹曉恩, 董夢瑤

2022, 43(2): 186-191. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.028

摘要(720) HTML (233) PDF(37)

摘要:
采用相變淬火膨脹儀、連退熱模擬試驗機等開展高鋁增強成形性雙相鋼980DH靜態連續冷卻轉變、連續退火工藝對冷軋板組織、性能的影響規律研究。結果顯示：冷卻速率在5～10 ℃/s，只發生貝氏體相變；當冷速＞15 ℃/s后，隨著冷速的提高,貝氏體占比減少,馬氏體含量增加；980DH鋼基體組織主要為鐵素體、馬氏體和殘余奧氏體；均熱溫度（780～800 ℃）×160 s、緩冷溫度650～700 ℃、冷卻速率50 ℃/s快冷至300 ℃，保溫5 min時效處理后空冷至室溫，可獲得性能優異的CR550/980DH。研究結果對工業開發高級別DH鋼具有指導意義。

GB/T 3620.1—2016《鈦及鈦合金牌號和化學成分》標準解析

馮軍寧, 解晨, 馬忠賢, 胡志杰, 魏佳琦, 馮永琦

2022, 43(2): 192-196. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.029

摘要(4855) HTML (760) PDF(262)

摘要:
主要介紹新版標準GB/T 3620.1-2016的歷史演變，修訂的原因、依據、內容，以及工業純鈦牌號與材料標準的關系。最后，闡述了過渡期易出現的問題及預防措施，以期為標準在后續引用、生產、驗收過程提供指導，加深對新版標準的理解，從而更全面、系統地掌握和應用新版標準。

留言板

2022年第43卷第2期

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