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薄文彬, 張一敏, 薛楠楠, 劉紅

2024, 45(5): 1-8. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.001

摘要(608) HTML (111) PDF(48)

摘要:
采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)優化核殼型釩碳包裹前驅體結構，熱處理前驅體獲得滿足國標VN16牌號的氮化釩(VN)。PVP的引入促進了碳粉在富釩溶液中的均勻分散，有利于多聚釩酸銨(APV) 離子的氫鍵化，使其吸附于碳粉表面成核和生長，制備的前驅體有包覆完整穩定且厚度均勻適中的APV外殼、碳粉內核及小且均勻的粒徑分布。在還原氮化過程中，前驅體到VN的相變過程為：APV→V₂O₅→V₆O₁₃→V₇O₁₃→VO₂→V₃O₅→V₂O₃→(VC) →VN。優化后的前驅體因其細密的核殼包覆結構和均勻的粒度分布，形成了更穩定的相反應界面和更多的反應活性位點，降低了各階段的反應活化能(E_a)，使還原氮化效率更高，更易向低價VO_x和VN轉變。與現行碳熱還原工藝相比，反應時間縮短75%，N₂流量由300 mL/min降低至200 mL/min，耗量約降低40%，顯著降低生產成本。

失活硫酸催化劑兩步法選擇性清潔提釩研究

賈美麗, 杜浩, 張懿, 王少娜, 李蘭杰, 祁健, 周冰晶, 趙備備

2024, 45(5): 9-16. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.002

摘要(440) HTML (73) PDF(27)

摘要:
針對失活硫酸催化劑直接酸浸、堿浸工藝選擇性差，后續分離代價高、介質難回用的問題，使用兩步法選擇性提釩新工藝，利用鉀、硫的強水溶性特點，研究了水洗溫度、pH值對鉀、硫浸出的影響，發現在溫度40～60 ℃、pH值3～5水洗條件下，鉀、硫的浸出率分別達到80%、96%以上，而釩的損失率控制在10%以內，實現了釩與鉀、硫的選擇性分離；第二步利用釩、硅在堿介質中的溶出特性，研究了堿浸溫度、時間、液固比及堿液濃度對提釩效果的影響，發現采用5% NaOH溶液在80 ℃、L/S=5條件下反應30 min可實現失活硫酸催化劑中釩95%以上的浸出，而硅基本不浸出，實現了釩、硅的選擇性分離。含釩浸出液可經鈣化-銨化工藝制備得到偏釩酸銨產品，NaOH介質返回提釩階段循環使用，介質封閉。

CH₄還原氮化V₂O₃制備VN

夏三元, 姜濤, 陳泊鍵, 溫婧, 楊廣東, 劉孟霞

2024, 45(5): 17-25. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.003

摘要(315) HTML (90) PDF(17)

摘要:
通過熱力學計算和試驗工藝結合的方式，探究了利用CH₄作為還原劑碳熱還原、氮化制備VN的工藝條件以及反應過程。結果表明：在CH₄流量0.1 L/min、1150 ℃保溫2 h并繼續滲氮2 h的條件下，成功合成了氮、碳含量分別為14.2%、3.35%的VN產物，符合國家VN16(GB/T 20567-2020)氮化釩產品標準。反應過程中的物相轉變過程為V₂O₃→V₈C₇→VN，并且CH₄在高溫條件下分解產生的高活性炭與H₂均有利于碳化反應的進行，能有效提高反應速率。

高鈦渣沸騰氯化速度的數值模擬

曹麗, 朱奎松, 謝聰, 王軍, 趙英濤, 孫常清, 程相利

2024, 45(5): 26-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.004

摘要(282) HTML (77) PDF(20)

摘要:
基于高鈦渣和氯氣物性參數，采用經典初始流化速度公式計算了高鈦渣沸騰氯化的初始流化速度，并結合歐拉雙流體模型建立了高鈦渣沸騰氯化氣固兩相流的數學模型并開展數值計算，最后以數值模擬結果為依據對高鈦渣沸騰氯化表觀操作氣速進行了預測。研究結果表明：以歐拉雙流體模型結合Grace公式得到初始流化速度能夠準確模擬出高鈦渣氯化過程的氣固兩相流特征；依據沸騰氯化床層中高鈦渣顆粒體積分數、床層截面速度和壓力分布規律，確定高鈦渣沸騰氯化的最佳表觀操作氣速為Grace計算公式得到的初始流化速度值的1.5倍。

熔鹽電解鈦粉的粉末冶金性能研究

鄧斌, 穆天柱, 周翔幸, 袁鐵錘

2024, 45(5): 35-42. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.005

摘要(275) HTML (68) PDF(17)

摘要:
以電解鈦粉為原料，采用模壓-燒結的方法制備多孔鈦，對電解鈦粉的成型和燒結特性進行了研究，最后針對制備的多孔鈦的力學性能、孔結構、孔徑分布及透氣率等性能進行了表征。結果表明：隨壓制壓力的增加，具有二次顆粒特征的電解鈦粉顆粒間搭橋空間逐漸消失，可通過成型壓力和燒結溫度的調節獲得不同孔隙率和力學強度的多孔鈦。電解鈦粉與氫化脫氫鈦粉相比具有成型性能良好、更易發生燒結致密化、制件孔隙率高、透氣率高、楊氏模量高等特點。使用粒徑74～104 μm的電解鈦粉在70～110 MPa成型、1110 ℃燒結后的多孔鈦，楊氏模量與人體松質骨接近，透氣率和最大孔徑滿足燒結金屬過濾元件（GBT6887-2019）TG035、TG020要求，在人體松質骨植入件以及過濾材料領域有應用前景。

反氣相色譜法對鈦白粉表面性質的研究

王小慧, 郭杰, 胥金秀, 譚玲, 解莉花, 胡一杰

2024, 45(5): 43-48. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.006

摘要(259) HTML (92) PDF(20)

摘要:
采用反氣相色譜法（IGC）測試了3種鈦白粉的表面能和酸堿常數，研究有機表面處理對鈦白粉表面性質的影響。通過不同溫度下不同分子探針試驗計算研究了樣品的非極性表面能。結果表明：在同一溫度下（測試溫度范圍內），隨著包覆有機物的增加，樣品的非極性表面能$ {\gamma }_{s}^rbzrrn9br $減小；樣品的$ {\gamma }_{s}^rbzrrn9br $隨著溫度的升高而減小。同時通過以極性分子為探針分子計算研究表面能的酸堿分量，結果表明鈦白粉表面呈兩性偏酸性，有機處理劑與鈦白表面羥基反應使得表面酸位點減少，酸性下降。但是過多地加入有機處理劑時，部分有機處理劑水解生成羥基未與鈦白反應，反而增加樣品表面酸性。

MXenes在電解水制氫催化劑領域的應用

劉恩豪, 陳超, 黨杰

2024, 45(5): 49-62. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.007

摘要(840) HTML (91) PDF(43)

摘要:
基于可再生能源的電解水技術是生產“綠氫”的主要方法但受限于高電耗以及由此產生的高電力成本，電解水技術在大規模推廣應用方面仍面臨困難。降低電耗的途徑在于開發高性能的電催化劑。MXenes是一種碳化物、氮化物和碳氮化物組成的二維材料，具有高導電性、大比表面積、高機械強度和優異的親水性，是電催化劑的理想載體，被廣泛應用于電解水制氫領域的研究。首先介紹了MXenes的基本組成與結構特征，其次總結分析了MXenes直接用于電解水制氫方面的研究成果，并闡述了其作為載體材料錨定高活性物質用于析氫和析氧反應的應用和進展，最后總結并展望了MXenes材料未來的發展前景。

TC4鈦合金鍛態板材TIG焊后組織與性能研究

張航, 祖國慶, 王大臣, 王雅鳳, 李涵博, 劉杰

2024, 45(5): 63-69. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.008

摘要(275) HTML (82) PDF(21)

摘要:
采用非熔化極鎢極氬弧焊（TIG）對厚度14 mm的TC4鍛態鈦合金板材進行多層多道對接焊接試驗，研究了焊接接頭的金相組織、晶體取向、力學性能。結果表明：TC4鈦合金焊接接頭焊縫成形美觀，焊核區組織多為柱狀晶和細長針狀馬氏體α′相，熱影響區為（α+β）+α′相，母材區為（α+β）相。對應于晶體取向關系，焊核區晶粒交錯分布按不同物相呈現一定擇優取向，其中打底焊位置晶粒取向更多沿<111>與<001>方向，而母材晶粒取向分布不均勻。焊接件的抗拉強度和斷后延伸率分別為982 MPa和6.0%，低于母材，彎曲試驗均產生裂紋或斷裂。從焊縫中心到母材，接頭硬度值呈現先降低后升高的變化趨勢，其中焊核區蓋面焊層的顯微硬度略低于打底焊層。

激光焊薄壁直縫鈦焊管組織及性能研究

殷鑫, 李軍兆, 李海明, 樊程, 劉文正, 彭盛軍, 孫清潔, 曾憲山

2024, 45(5): 70-73. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.009

摘要(269) HTML (73) PDF(13)

摘要:
對薄壁Gr.1純鈦直縫焊管采用激光焊接方式焊接，并對試驗獲得的樣管進行了宏觀形貌、顯微組織分析和力學性能測試。結果表明，直縫薄壁焊管焊縫寬度較窄，外焊縫寬度為1.51 mm，內焊縫寬度為0.98 mm。鈦焊管焊縫微觀組織主要為柱狀α相、鋸齒狀α相和少量針狀α相。擴口、壓扁、反彎試驗結果均合格。最后對樣管進行脹管試驗，脹幅達到18.4%，外觀變形較為均勻。從脹管后微觀組織可知，脹管后焊縫、熱影響區以及母材大部分晶粒受到拉伸作用明顯變形和破碎，并產生較多針狀α相，但均沒有產生裂紋。

SiC_f/TC25G復合材料界面熱穩定性研究

孫武, 張育銘, 楊麗娜, 楊青, 劉迪, 王玉敏

2024, 45(5): 74-82. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.010

摘要(327) HTML (109) PDF(18)

摘要:
TMCs在高溫服役長時使用過程中，基體與纖維會發生嚴重的界面反應，導致復合材料力學性能下降。以磁控濺射先驅絲法+熱等靜壓工藝制備的SiC_f/TC25G復合材料作為研究對象，結合TC25G鈦合金服役溫度，系統設計了不同熱暴露條件下復合材料界面熱穩定性試驗，分析了熱等靜壓態和熱暴露態SiC_f/TC25G復合材料界面形貌和界面產物。結合SEM、TEM、EPMA、XRD、EBSD等技術分析表明，熱等靜壓態的SiC_f/TC25G復合材料界面反應層主要產物為TiC，反應層靠近基體側和基體中存在硅化物的析出。隨著熱暴露溫度和保溫時間增加，界面反應層厚度增加。根據界面反應層增量，總結出SiC_f/TC25G復合材料界面長大規律，利用Arrhenius公式計算獲得SiC_f/TC25G復合材料界面反應層長大激活能為50.53 kJ/mol，反應層長大指數因子為1.23×10^?7 m/s^1/2。

預應變對TA2力學性能的影響及本構模型的建立

李一帆, 代巧, 郭成, 馮立斌

2024, 45(5): 83-90. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.011

摘要(273) HTML (128) PDF(15)

摘要:
為研究預應變對TA2力學性能的影響，對原始材料和預應變量為10%、20%和30%的TA2進行室溫拉伸試驗；根據預應變對TA2力學性能的影響規律，引入預應變量對Hollomon 模型、Ludwik 模型和Swift 模型進行修正，以預測預應變TA2的力學行為。結果表明，隨預應變量的增加，TA2的屈服強度顯著增大、抗拉強度小幅增大，而斷后伸長率、強塑積和應變硬化指數減小。預應變通過消耗塑性性能來提升TA2的強度，TA2塑性應變能密度和斷裂應變能密度隨預應變量的增加而明顯減小。各修正模型預測結果與試驗值相關性系數的平均值分別為0.9862、0.9994、0.9744，最大預測誤差為6.34%、8.33%、16.42%，其中Hollomon 模型結構精簡且具有良好的預測精度，是描述預應變對TA2力學行為影響的最佳選擇。

Ti-45Al-8Nb-xHf合金組織性能與高溫氧化行為

王威

2024, 45(5): 91-97, 115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.012

摘要(294) HTML (90) PDF(17)

摘要:
采用氬氣保護真空感應熔煉工藝制備了Ti-45Al-8Nb-xHf (x=0.5、1.0、1.5、2) 合金，利用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀 (EDS)、X射線衍射儀(XRD)、萬能試驗機等研究了合金顯微組織、壓縮性能和抗氧化性能。結果表明，Hf元素含量的增加能夠保持和細化合金顯微組織，延緩高溫下組織的轉變，使合金抗壓強度和壓縮率分別提高到1923 MPa和25.7%，升幅30%以上，具有顯著強化效應。合金在1000 ℃氧化時具有穩定TiO₂+Nb₂O₅的氧化亞層，以平直界面氧化生長，氧化擴散層尺寸穩定小于85 μm，氧化質量呈線性變化，氧化速率曲線下降并最終達到穩定氧化階段。適量Hf的添加有利于強化合金的力學性能和高溫抗氧化性能。

廢舊SCR脫硝催化劑資源化利用研究進展

宋世哲, 錢峰, 劉忠成, 馬光宇, 侯洪宇, 徐鵬飛

2024, 45(5): 98-107. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.013

摘要(591) HTML (143) PDF(46)

摘要:
近年來，選擇性催化還原（SCR）技術的廣泛應用導致了廢舊SCR脫硝催化劑的大量產生，為了節約資源，保護環境，必須對其進行妥善處理。廢舊SCR脫硝催化劑通過回收有價組分、整體利用和固化處理等方式可實現資源化利用。回收有價組分的方法主要包括酸堿浸出、活化焙燒、熔鹽電解、化學沉淀、有機萃取、離子交換等；整體利用的方法主要包括制備再生催化劑、生產含鈦球團和含鈦燒結礦；固化處理的方法主要包括熔融固化、水泥固化和陶瓷固化。對上述方法做出了詳細的總結和展望，希望可以為未來廢舊SCR脫硝催化劑的資源化利用提供啟發和參考。

粉煤灰制備硅鐵合金并富集氧化鋁的試驗研究

夏文杰, 金永麗, 張梧禎, 張凱悅

2024, 45(5): 108-115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.014

摘要(345) HTML (82) PDF(14)

摘要:
在實驗室條件下對粉煤灰進行了碳熱還原制備硅鐵合金并富集氧化鋁試驗，回收粉煤灰中的Si、Fe、Al等元素。研究發現，反應過程中，當溫度升高，生成的硅鐵合金中硅的含量隨之升高。當配碳量增加，粉煤灰中莫來石相的Al-O-Si鍵更容易分解，還原成氧化鋁和二氧化硅。碳熱還原時加入Fe₂O₃不僅能夠降低還原溫度，而且莫來石相中的二氧化硅更易被還原成硅，并與金屬鐵結合生成硅鐵合金，這為后續硅鐵合金和氧化鋁的分離創造了條件。該工藝將粉煤灰、Fe₂O₃和煤粉以5∶4∶2的質量比進行配料，使用電阻爐在1600 ℃的條件下進行焙燒，保溫2 h后隨爐冷卻，通過破碎、篩分、研磨、磁選處理還原后的物料，得到硅鐵合金初級產品及氧化鋁含量較高的尾渣，硅的回收率達到76.44%，鋁的實際回收率達到93.96%。

新疆某低品位難選釩鈦磁鐵礦工藝礦物學研究

王越, 楊耀輝, 惠博, 林海濤

2024, 45(5): 116-122. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.015

摘要(317) HTML (85) PDF(28)

摘要:
為查清新疆某低品位難選釩鈦磁鐵礦的礦石性質及影響選礦指標的因素，開展了詳細的工藝礦物學研究。結果表明：該礦石為輝長巖型低品位釩鈦磁鐵礦，礦石TiO₂品位4.53%、TFe品位14.06%，其它有價元素含量低。鈦磁鐵礦為選礦回收鐵元素的目的礦物，其中鐵的分布率占總鐵的47.892%，鈦鐵礦為選礦回收鈦元素的目的礦物，其鈦的分布率占總鈦的60.881%。鈦磁鐵礦中常見固溶體分離礦物、蝕變礦物綠泥石及磷灰石等，粒度微細、嵌布復雜，磨礦難以與鈦磁鐵礦有效解離，易混入鐵精礦影響鐵精礦品質；鈦鐵礦中亦包含有微量蝕變礦物榍石及微細粒鈦磁鐵礦、磷灰石及硫化物等，混入鈦精礦將導致鈦精礦中Ca、Mg、Si、S、P等含量升高，影響精礦質量。同時，鈦磁鐵礦中的片晶狀鈦鐵礦及鈦鐵晶石磨礦難以有效解離，在選鐵環節易隨鈦磁鐵礦進入鐵精礦，這部分鈦鐵礦屬于合理損失。

鋼渣配比對釩鈦磁鐵礦燒結質量的影響研究

張建良, 王琪, 劉陳新, 曹朝真, 李震, 朱建秋, 郝良元

2024, 45(5): 123-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.016

摘要(499) HTML (99) PDF(24)

摘要:
為優化鋼渣的循環利用策略，提升鋼鐵企業的經濟效益與社會效益，首先分析了鋼渣中鈦元素與磷元素的含量，并基于不同鋼渣配比進行燒結杯試驗。基于系統研究可知，在釩鈦磁鐵礦燒結過程中，隨鋼渣配比增大，燒結礦中鈣鈦礦相增加，部分粘結相由復合鐵酸鈣相向鈣鈦礦相轉變，燒結礦整體礦相呈現不均勻化，復雜性增強，該礦相轉變對燒結礦強度造成不利影響。基于磷元素富集效應，隨鋼渣配比增大，成品燒結礦中磷元素含量升高，當鋼渣配加量為5%時，燒結杯試驗燒損率最低為15.42%。鋼渣配比為4%時，燒結礦成品率最高為86.49%，隨鋼渣配比繼續增大成品率基本保持穩定。

釩鈦磁鐵礦高爐冶煉理論燃燒溫度控制研究

鄭魁, 王煒, 干顯, 謝洪恩, 付衛國, 董曉森

2024, 45(5): 130-138. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.017

摘要(403) HTML (109) PDF(23)

摘要:
風口前理論燃燒溫度是評價高爐爐缸熱狀態的重要參數之一。在傳統理論燃燒溫度計算模型基礎上，綜合考慮了灰分、未燃煤粉、SiO₂氣化率等因素對理論燃燒溫度的影響，修正了理論燃燒溫度計算模型。研究結果表明，傳統計算模型忽略的因素對理論燃燒溫度的影響程度為53～55 ℃；富氧率、噴煤量、鼓風濕度、風溫、煤粉燃料率、煤粉預熱溫度、灰分、SiO₂氣化率對理論燃燒溫度的影響程度依次遞減；攀枝花鋼釩公司高爐適宜的理論燃燒溫度在2160～2320 ℃，鼓風濕度恒定的情況下，理論燃燒溫度適宜的控制范圍在2220～2280 ℃。將理論燃燒溫度實時在線計算應用于高爐生產操作調控后，有效促進了高爐穩定順行，降低了高爐燃料消耗。

Q345R厚板坯連鑄凝固過程數值模擬

鄭鑫鈺, 孫彥輝, 豐琦, 高擎, 楊文志, 楊建

2024, 45(5): 139-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.018

摘要(281) HTML (94) PDF(19)

摘要:
為改善湘鋼Q345R厚板坯鑄坯質量，建立了凝固傳熱模型，采用射釘試驗對模型進行驗證和修正。通過數值模擬的方法，對現有的生產工藝進行了評價，并分別研究了拉速、比水量、過熱度以及鑄坯厚度和寬度對壓下位置和壓下區間的影響規律，同時研究了其對鑄坯角部溫度的影響規律。對模擬結果進行分析，理論上得到生產該鋼種時合理的連鑄工藝參數及鑄坯規格，其工藝參數為：斷面為450 mm×2 270 mm，拉速為0.55 m/min，過熱度為15～25 ℃，二冷比水量為0.26 L/kg。矯直區為Seg.8～9，輕壓下區為Seg.13～15。

CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系1600 ℃相平衡關系研究

郝冠迪, 邱吉雨, 龔恒輝, 劉源, 姜茂發

2024, 45(5): 147-150. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.019

摘要(237) HTML (76) PDF(20)

摘要:
CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系是鋼液脫氮渣系的基礎氧化物渣系，其相平衡關系等熱力學信息對于相關渣系的研究和開發至關重要。通過高溫相平衡試驗，結合掃描電鏡和能譜分析，研究了CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系的相平衡關系。根據試驗結果，確定了CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系1 600 ℃空氣氣氛條件下的相平衡關系，并繪制該體系全成分范圍內CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系的等溫截面圖，共包含7個平衡相區，分別是：Liquid+Al₂O₃+CaAl₁₂O₁₉、Liquid+CaAl₁₂O₁₉+CaAl₄O₇、Liquid+CaO、Liquid+Al₂O₃、Liquid+CaAl₁₂O₁₉、Liquid+CaAl₄O₇和單一液相區。上述平衡相區的確定可實現CaO-Al₂O₃-V₂O₅渣系相圖獨立子體系的劃分，還可為該渣系后續高溫相圖的繪制提供支持。

凝固組織對重軌鋼鑄坯中MnS的影響

李紅光, 徐明麗, 何為, 王章印

2024, 45(5): 151-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.020

摘要(218) HTML (82) PDF(14)

摘要:
采用電化學腐刻與Aspex掃描相結合，檢測了重軌鋼鑄坯不同位置的MnS尺寸形貌，研究了凝固組織對MnS的影響。結果表明，凝固組織由混晶轉變為粗大等軸晶時，3～5 μm的MnS顆粒數量比例降低，而≥10 μm的顆粒數量比例則明顯增大。從距離鑄坯窄面40 mm推移至100 mm，凝固組織類型轉變越明顯則≥10 μm的MnS顆粒數量比例增加越多：凝固組織發生明顯轉變時，其比例增加48.02%，凝固組織未發生類別轉變時，其比例增加0.31%。通過連鑄強化冷卻等縮短局部凝固時間的工藝調控，可以促進MnS細小化控制。

Cr12MoV鋼鑄坯夾雜物及碳化物解析

倫明睿, 沈平, 劉斌, 付建勛

2024, 45(5): 158-166. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.021

摘要(317) HTML (86) PDF(24)

摘要:
使用Factsage熱力學軟件計算Cr12MoV冷作模具鋼中不同相的轉變、不同夾雜物和碳化物析出情況，OM與SEM等對模鑄坯的夾雜物與碳化物進行解析。研究表明，Cr12MoV鋼中主要是不規則稀土復合氧硫化物和硫化物夾雜，具體為Ce₂S₃、Ce₂O₂S和La₂S₃夾雜，而Al₂O₃和MnS夾雜經過稀土元素的改質后，幾乎都以稀土復合氧硫化物和硫化物夾雜形式存在于模鑄坯中，夾雜物密度和面積比例分別為102～136個/mm²和0.06%～0.15%，夾雜物等效直徑集中分布于2.5～3.0 μm。Cr12MoV冷作模具鋼中含有大量碳化物，其類型為富Fe和Cr的M₂₃C₆型的共晶碳化物，鑄坯心部的碳化物平均等效直徑為4.9 μm，邊部化物平均等效直徑為3.7 μm，從鑄坯邊部到心部碳化物面積比例為2.94%～4.31%。

釩對7Mn鋼冷軋過程組織和力學性能的影響

余海存, 呂瑋, 李寧, 魏海東, 王旭明, 余濤, 丁萬武

2024, 45(5): 167-172. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.022

摘要(234) HTML (87) PDF(12)

摘要:
在7Mn中錳鋼的基礎上，向其添加不同含量的V元素，通過冷軋及退火處理，初步探究0.1%～0.3% V添加量對其組織和力學性能的影響規律。結果表明，當V添加量為0.3%時，試驗鋼的綜合力學性能最優，屈服強度為993.96 MPa，抗拉強度為1164.56 MPa，伸長率為37.55%，強塑積為43.73 GPa·%，這是由于V在鋼中形成細小彌散的第二相，在細晶強化、第二相強化和TRIP效應的共同作用下提高了試驗鋼的綜合力學性能。

終冷溫度對Ti微合金化汽車大梁用鋼組織和性能的影響

韓楚菲, 董毅, 時曉光, 孫成錢, 王俊雄, 徐海健

2024, 45(5): 173-176, 204. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.023

摘要(270) HTML (101) PDF(15)

摘要:
對成分為0.11C-1.20Mn-0.055Ti的510L汽車大梁鋼進行熱軋及層流冷卻試驗，研究了不同終冷溫度(650、610 ℃和570 ℃)對其組織和力學性能的影響。試驗結果表明：隨著終冷溫度的降低，鋼的強度顯著降低，伸長率增加；組織中等軸狀鐵素體含量逐漸減少，珠光體含量逐漸增加，晶粒逐漸細化。透射分析結果表明，Ti微合金化的510L汽車大梁鋼組織中，析出相為立方結構的TiC相，終冷溫度降低導致彌散細小TiC析出相的數量降低，終冷溫度對Ti微合金化汽車大梁鋼強度的影響是細晶強化和析出強化共同作用的結果。在其它工藝參數不變的情況下，為了保證鋼板強韌性指標滿足要求，應將鋼板的終冷溫度保持在650 ℃。

溶液燃燒法制備Co_0.25Ni_0.25Cu_0.25Mn_0.25Fe₂O₄及光催化性能研究

熊曉瀅, 曹知勤, 左承陽

2024, 45(5): 177-182. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.024

摘要(215) HTML (85) PDF(11)

摘要:
以硝酸鈷（Co(NO₃)₂·6H₂O）、硝酸鐵（Fe(NO₃)₃·9H₂O）、硝酸鎳（Ni(NO₃)₂·6H₂O）、硝酸錳（Mn(NO₃)₂·4H₂O）、硝酸銅（Cu(NO₃)₂·3H₂O）為原料，甘氨酸為燃料，通過溶液燃燒合成法制備Co_0.25Ni_0.25Cu_0.25Mn_0.25Fe₂O₄，探究不同甘氨酸的量對Co_0.25Ni_0.25Cu_0.25Mn_0.25Fe₂O₄粉末的制備以及光催化性能的影響，并以有機溶劑亞甲基藍為污染源，測試其光催化性能。對粉末樣品進行了XRD檢測，并找到甘氨酸的最佳用量。結果表明：當甘氨酸與硝酸鐵的摩爾比為4時，對亞甲基藍的光催化性能最好，完全降解初始濃度0.002%、0.004%、0.006%亞甲基藍的時間分別為40、60、70 min，并進行了動力學分析，認為降解過程受擴散步驟控制。以葡萄糖作為添加劑可有效提高Co_0.25Ni_0.25Cu_0.25Mn_0.25Fe₂O₄粉末的催化活性，當添加量為1 g時，完全降解初始濃度為0.004%的亞甲基藍所需時間縮短至50 min，降解效率提高了16.7%。

316L焊接接頭不同區域低周疲勞特性與壽命預測方法

郭嚴峻, 張威, 楊橋發, 周昌玉

2024, 45(5): 183-192. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.025

摘要(239) HTML (74) PDF(20)

摘要:
系統研究了316L母材、焊材、焊接接頭三種試樣的高溫低周疲勞特性，通過在傳統壽命預測模型中引入疲勞壽命減損系數，實現了焊接接頭不同區域的低周疲勞壽命預測。結果表明，低周疲勞過程中，三種試樣均在初期快速硬化，然后進入穩定循環狀態，最后峰值應力快速下降并失效，其中母材硬化持續周次最長，焊材與焊接接頭的硬化持續周次相對較短。隨著應變幅值的增加，三者的疲勞壽命顯著降低，其中母材疲勞壽命明顯高于焊材及焊接接頭，焊材與焊接接頭的疲勞壽命相近。基于母材低周疲勞壽命，采用壽命減損系數對不同材料的低周疲勞壽命進行等效處理，選用多種壽命預測模型對三種試樣的等溫疲勞壽命進行預測，其中廣義應變能損傷函數法在五個模型中表現出最強的適用性。

鈦微合金化無取向硅鋼的相變規律研究

梁筱松, 王鵬, 陳松軍, 李烈軍, 霍向東

2024, 45(5): 193-198. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.026

摘要(280) HTML (124) PDF(14)

摘要:
采用熱模擬機測定了50W600和50W600-Ti兩種試驗鋼的CCT曲線，研究了連續冷卻下兩種試驗鋼的相變規律及含鈦鋼中的析出規律。結果表明，50W600的相變溫度在926～1047 ℃，相變溫度區間隨冷速增大而減小；50W600-Ti的相變溫度在838～1048 ℃，相變溫度區間隨冷速變化較小。兩種試驗鋼基體組織基本為鐵素體，在高冷速下有少量滲碳體；50W600顯微硬度變化不大， 50W600-Ti的顯微硬度在5 ℃/s冷速下出現峰值，該冷速下碳化鈦粒子析出較為充分。

GB/T 2965-2023《鈦及鈦合金棒材》標準解析

解晨, 馬忠賢, 馮軍寧, 李巍, 魏佳琦, 馮永琦, 胡志杰, 馬佳琨, 慶達嘎, 王若飛

2024, 45(5): 199-204. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.05.027

摘要(953) HTML (373) PDF(41)

摘要:
介紹了新版標準GB/T 2965-2023的修訂原因和演變過程，并從標準的主要修訂點，包含：術語和定義、產品分類、外形尺寸及其允許偏差、熱處理制度、力學性能、試驗方法、取樣規定、檢驗結果的判定等相關內容進行了解析，為標準在后續生產、檢驗過程提供指導，從而對新版標準起到推廣和宣貫的作用。

留言板

2024年第45卷第5期

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