钢铁钒钛

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2018年中国钛白粉行业状况及发展

毕胜

2018, 39(6): 1-4.

摘要(23) PDF(2)

摘要:
简要回顾了中国钛白粉工业发展历史,回顾了2017年各项行业数据,分析了2018年行业形势,特别是对氯化法的技术瓶颈和硫酸法的清洁生产之路进行了分析。

钒渣单复焙烧影响因素及热动力学研究

熊开伟

2018, 39(6): 5-10. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.001

摘要(28) PDF(1)

摘要:
在钙化焙烧提钒新工艺中,对比研究了钒渣单复焙烧的影响因素、热力学及动力学。结果表明:单复焙烧熟料形貌差异较大,单焙烧熟料成块成球,复焙烧熟料疏松;熟料循环焙烧时循环比为0.50时转化率为90%以上;尾渣复焙烧转化率为16.20%,熟料单焙烧转化率为82.38%,说明单焙烧不完全,采用尾渣与熟料混合循环的复焙烧可以显著提高转化率,尾渣循环比R₂/R₁为0.67时转化率为89.55%;单焙烧钙钒比为0.6~0.8,复焙烧具有较低的钙钒比为0.40且可以再次利用单焙烧剩余钙量;单复焙烧4 h转化率分别约为85%、88%~92%;复焙烧温度较单焙烧温度低约30℃,低温下转化率高5.54~7.18个百分点;单复焙烧在870℃时化学反应平衡常数K分别为35.17、132.44;ΔG分别为-33.84 kJ/mol、-46.48 kJ/mol;ΔS分别为-0.2209 kJ/mol、-0.1981 kJ/mol;ΔH分别为216.88 kJ/mol、183.92 kJ/mol;钒渣单复焙烧反应受零级化学反应控制,反应活化能E分别为37.36 kJ/mol、30.65 kJ/mol;指前因子A分别为7.32×10¹³ min^-1、3.11×10¹³ min^-1。

钒酸钠水热法直接制备钒酸铋颜料

王少娜, 杜浩, 李兰杰, 高明磊, 白丽, 郑诗礼

2018, 39(6): 11-17. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.002

摘要(36) PDF(1)

摘要:
以钒渣亚熔盐法高效提钒工艺中间产物钒酸钠为钒原料,以硝酸铋为铋源,采用静态水热法得到了合格的钒酸铋颜料,其最佳反应条件为:前驱体溶液pH值7、n_Bi/n_V为1、反应温度大于100℃、反应时间6 h以上,所得钒酸铋为单斜晶型,色度和吸油度均达标。试验结果表明,无论以正钒酸钠、偏钒酸钠还是偏钒酸铵为钒原料,在相同反应条件下,均可以得到色度、吸油量合格的钒酸铋产品。因此,以成本更为低廉的钒酸钠作为原料制备钒酸铋,可极大提高产品的经济性。

多钒酸铵沉淀工艺及动力学行为研究

吴优

2018, 39(6): 18-24. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.003

摘要(41) PDF(2)

摘要:
研究了多钒酸铵沉钒最佳工艺条件。结果表明,多钒酸铵的最佳沉淀条件为:焙烧浸出钒液的钒浓度控制在32~40 g/L,沉淀剂加入系数为0.8~1.2,加酸前温度大于65℃,沉钒pH为1.7~2.1,93℃左右的沸腾温度条件下沉淀时间为52~60 min,在最佳铵盐沉钒条件下的沉钒率可超过99%。根据最优条件下的多钒酸铵沉淀工艺,研究了多钒酸铵的沉钒动力学行为,利用Avrami结晶动力学方程对沉钒过程进行描述,其表观活化能E_a=35.87 kJ/mol,指前因子A=5.42×10²⁰ min^-1。

钛铁矿碳热还原氮化制备TiC_xN_1-x热力学计算及试验研究

朱奎松, 文耀民, 王云刚, 曹丽, 周兰花, 芶淑云, 孙艳

2018, 39(6): 25-33. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.004

摘要(24) PDF(1)

摘要:
以钛铁矿、焦炭粉和高纯氮气为原料,通过热力学计算和试验研究了真空炉内碳热还原氮化过程相转变和产物的C含量。首先采用热力学计算软件HSC分析了钛精矿碳热还原氮化的反应历程;根据热力学分析结果进行了不同反应温度条件下的试验研究;最后对反应产物进行了XRD和SEM-EDS分析。研究结果表明:TiN和TiC的生成主要由Ti₃O₅→TiN和Ti₃O₅→TiC控制,两者转化温度分别为:1231℃和1319℃;试验研究表明:在1200℃时,产物中就有TiC_xN_1-x的生成,整个升温过程中没有出现TiC和TiN的单相,并且随着反应温度升高,TiC_xN_1-x中C原子含量逐渐增大,当反应温度从1200℃升高到1350℃时,生成物TiC_xN_1-x的C原子含量由9.8%升高到36.273%,N原子的质量分数42.14%降到18.456%。

氯化钛白氧化反应器结疤数值模拟

李冬勤, 杜明, 周艾然, 陆平

2018, 39(6): 34-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.005

摘要(25) PDF(3)

摘要:
针对某氯化钛白氧化反应器内结疤现状,结合试验分析和数值模拟结果,分析了氧化反应器内结疤产生的原因,得出以下结论:在氧化反应器四氯化钛进料环缝前,结疤主要原因在于高温气体受低温壁面影响而附着停留。增加反应器壁面温度,减少气体的液化是解决环缝前结疤的关键措施。氧化反应器的结构直接影响混合流体的流动状态。增加氧化反应器四氯化钛进料环缝宽度,优化四氯化钛与氧气混合动量比,能有效缓解氧化反应器四氯化钛进料环缝后结疤问题。氧化反应器内疤料的形成减小了管道内径,使系统压力急剧升高,直接导致停炉,缩短系统运行周期。

有机处理剂对钛白粉热稳定性的影响

刘勇, 侯腾飞, 吴小平

2018, 39(6): 41-47. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.006

摘要(44) PDF(3)

摘要:
考察了几种典型有机处理剂对钛白粉热稳定性的影响。结果显示有机处理后钛白粉的热稳定顺序为聚硅氧烷>3-氨丙基三乙氧基硅烷>三羟甲基丙烷>辛基三乙氧基硅烷>三乙醇胺。通过热重及红外分析研究了有机处理剂分子结构对钛白粉热稳定性的影响机理,结果表明有机处理剂的分解温度、分解方式均对钛白粉热稳定性有重要影响。硅烷偶联剂在加热条件下可生成二氧化硅,在钛白粉表面形成一层包覆层,在一定程度上提高热稳定性,但偶联剂中长的碳链会降低热稳定性。有机胺在加热下N元素可掺杂到二氧化钛中,严重降低钛白粉热稳定性。聚硅氧烷由于骨架为键能较高的Si-O-Si,分解温度较高,热稳定性在几种常见的有机处理剂中最好,在350℃高温下仍具有较好的耐黄变性。

烧结温度对医用Ti-29Nb-4Mo-13Ta-9Zr合金性能的影响

王欢欢, 何世宇, 许莹, 蔡艳青, 魏子琰

2018, 39(6): 48-54. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.007

摘要(21) PDF(1)

摘要:
为了改善植入体材料医用钛合金的综合力学性能及耐腐蚀性,采用粉末冶金法制备Ti-29Nb-4Mo-13Ta-9Zr合金。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、压缩试验及动电位极化曲线测试,研究烧结温度对合金的物相组成、显微结构、抗压强度、弹性模量及电化学腐蚀性的影响。结果表明:随着烧结温度的增加,Ti-29Nb-4Mo-13Ta-9Zr合金出现稳定的β相组织,合金的致密度逐渐增加;当烧结温度为1350℃时,合金的抗压强度为780 MPa,弹性模量相对较低约为66 GPa,综合力学适应性较好,自腐蚀电压较大约为-187.09 mV,自腐蚀电流较小约为11.172μA/cm²,耐腐蚀性明显提高,成为新型医用植入体的潜力材料。

氧化石墨烯二氧化钛复合材料的制备与表征

赖奇, 彭富昌, 马莹, 崔晏

2018, 39(6): 55-58. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.008

摘要(33) PDF(1)

摘要:
以氧化石墨烯和工业钛液为原料,采用水热合成方法制备了氧化石墨烯二氧化钛复合材料。复合材料的外观形貌用扫描电镜(SEM)进行分析。材料基团结构用红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)进行分析。光催化性能用紫外可见光谱(UV-vis)仪进行分析。结果发现氧化石墨烯加入使二氧化钛形态由球粒状变化为片层结构基础上带孔洞结构的球状颗粒。XRD分析表明氧化石墨烯加入有利于锐钛型二氧化钛生成。在一定范围内,随氧化石墨烯用量的增加,复合材料的光催化性能提升,表明氧化石墨烯的加入有利于光吸收。

烧结工艺对锂离子电池正极材料磷酸钒锂结构和电化学性能的影响

李娜丽, 同艳维, 崔旭梅, 张雪峰

2018, 39(6): 59-64. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.009

摘要(72) PDF(4)

摘要:
磷酸钒锂因其具有较高的能量密度、良好的结构稳定性、安全性能以及低温性能而成为潜在的、最具有前途的锂离子电池正极材料。以LiOH·H₂O作为Li源,以V₂O₅作为V源,以NH₄H₂PO₄提供磷酸根,以柠檬酸为还原剂进行配料并球磨后通过碳热还原法制备Li₃V₂(PO₄)₃/C正极材料。通过XRD、恒电流充放电等测试手段研究了烧结温度和烧结时间对Li₃V₂(PO₄)₃正极材料结构及电化学性能的影响,通过多次试验获得制备性能优良的单斜Li₃V₂(PO₄)₃正极材料的最佳烧结工艺参数。结果表明850℃、10 h合成的Li₃V₂(PO₄)₃/C样品的结晶度最好,晶型最完整,结构最稳定,极化最低,放电比容量最高,循环性能最好。在电压范围3.0~4.3 V和0.1 C倍率下,其首次放电比容量为119 mAh/g,经过15次循环后其放电比容量为118.7 mAh/g,容量保持率为99.7%。

钒基储氢电池合金智能控制自蔓延制备工艺研究

乔志刚, 赵军强

2018, 39(6): 65-68. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.010

摘要(10) PDF(1)

摘要:
对钒基储氢电池合金的自蔓延制备工艺进行了智能控制,并进行了常规PID控制和智能PID控制的比较。结果表明:与常规PID控制相比,智能控制下合金的腐蚀电位正移了105 mV,经30次充放电循环后的放电容量衰减率减小了17个百分点,智能PID控制能够有效地提高试样的电化学耐腐蚀性能和电化学稳定性能。

二氧化钛/石墨烯复合材料制备工艺研究

罗金华, 张树立

2018, 39(6): 69-75. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.011

摘要(15) PDF(1)

摘要:
以工业偏钛酸为原料,经过酸解、中和制得正钛酸,然后采用喷雾干燥法制备正钛酸粉末,将制得的石墨烯粉末与其混合均匀,通过煅烧得到了二氧化钛/石墨烯复合材料。利用电子扫描电镜和X射线衍射仪对其结构和形貌进行了表征,并且开展了二氧化钛/石墨烯复合材料在紫外光照射条件下光催化降解甲基橙试验,确定了二氧化钛/石墨烯复合材料制备的最佳工艺参数。在二氧化钛与石墨烯质量比为100∶1,煅烧温度500℃,煅烧时间1 h的条件下制得的二氧化钛/石墨烯复合材料在1 h内对甲基橙的光催化降解率高达88.33%。

TiO₂管状纳米材料的新型溶剂热体系控制合成

刘进, 赵辉

2018, 39(6): 76-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.012

摘要(10) PDF(1)

摘要:
采用一种新型溶剂热体系结合高温后处理技术,成功制备出了纳米管状TiO₂材料。研究了合成过程中TiF₄浓度对产物的影响,TiF₄浓度分别为0.0198、0.0396、0.0593 mol/L时,管状结构的物质量随TiF₄的浓度增加而增多,TiF₄浓度0.0593 mol/L时获得样品形貌较优。对其进行热处理后主项转化为TiO₂纳米管状材料,样品组装电池后可获得4.31%的转换效率。

堆焊电流对高钒铁基堆焊涂层组织及耐磨性的影响

何梦, 滕元成, 李信, 鲁伟员

2018, 39(6): 81-87. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.013

摘要(15) PDF(1)

摘要:
采用等离子堆焊制备高钒铁基涂层,借助扫描电镜(SEM)、多功能体视显微镜、能谱(EDS)、X-射线衍射(XRD)、硬度计、磨损试验机等分析测试手段,研究等离子堆焊电流对高钒铁基复合堆焊涂层相组成、显微结构、硬度、耐磨性的影响。结果表明:堆焊电流对涂层的显微结构及综合力学性能有较大影响;堆焊涂层主要晶相为马氏体、VC、M₇C₃型共晶碳化物,弥散分布在马氏体基体中圆粒状的VC和(Fe,Cr,V)₇C₃共晶碳化物形成涂层的耐磨骨架;在160 A堆焊电流下制备的合金堆焊涂层具有较佳的综合力学性能,表面硬度(HRC)为63.3,磨损量为0.0427 g。

含钛镁合金材料的挤压工艺优化

刘志英, 王晓峰

2018, 39(6): 88-92. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.014

摘要(14) PDF(1)

摘要:
为了优化Mg-5Al-1Zn-0.8Ti含钛镁合金的挤压工艺,在不同的挤压温度和挤压速度参数下对试样展开了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:挤压温度从325℃增加到425℃,挤压速度由1 m/min提高到5 m/min,试样的平均晶粒尺寸先减小后增大,力学性能先提升后下降。与325℃挤压温度相比,400℃挤压温度下的含钛镁合金试样的平均晶粒尺寸减小了34%,抗拉强度和屈服强度分别增大了24%和29%,断后伸长率减小28%;与1 m/min挤压速度相比,3 m/min挤压速度下试样的平均晶粒尺寸减小了26%,抗拉强度和屈服强度分别增大12%和14%,断后伸长率减小21%。因此,Mg-5Al-1Zn-0.8Ti含钛镁合金的挤压工艺参数优选为:挤压温度400℃、挤压速度3 m/min。

酸碱改性钢渣对有机废水苯酚去除的影响

万梅芳

2018, 39(6): 93-98. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.015

摘要(14) PDF(1)

摘要:
含酚废水因可生化性低、难处理、毒性大等特点成为水处理行业的重点和难点。以转炉钢渣为原料,通过不同方法得到酸、碱改性钢渣,利用扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)等表征手段对改性前后钢渣的结构、性质以及化学成分特征进行分析。采用恒温振荡法将其应用于有机废水苯酚处理。详细讨论了反应时间、钢渣粒径、溶液pH值、钢渣投加量等对有机废水中苯酚去除的影响,寻找最佳处理条件,并对其动力学原理进行分析。结果表明:对于未改性钢渣,最佳处理条件为粒径74~150μm、钢渣投加量8 g/L、反应时间55 min,溶液pH等于4,此时废水中苯酚去除率为41.2%;对于酸、碱改性钢渣,最优条件下废水中苯酚去除率分别为36.08%和38.67%,碱改性钢渣苯酚的去除率整体大于酸改性钢渣。

废弃脱硝催化剂直接合金化研究

陈广玉, 康嘉龙, 刘俊杰, 刘丽霞, 张芳, 彭军, 安胜利

2018, 39(6): 99-102. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.016

摘要(13) PDF(1)

摘要:
使用铝粉还原废弃脱硝催化剂中的TiO₂,选择SiO₂-TiO₂-CaO-Al₂O₃-CaF₂-Na₂O渣系,随着还原过程的进行,渣中TiO₂逐渐减少Al₂O₃逐渐增多,还原产物钛传质进入铁液形成铁钛合金,实现废弃脱硝催化剂中钛元素的资源化回收。运用热力学软件Factsage 7.1的Equilb模块计算得出反应完全后渣成分为SiO₂ 3%,CaO 15%,CaF₂ 44%,Na₂O 2% Al₂O₃ 35%,钢中钛含量可达2.5%。在相图中反应炉渣成分变化的路径上依次选取A、B、C、D点,运用Factsage 7.1的Viscosity模块对还原过程炉渣黏度进行计算,得出还原过程中炉渣黏度均小于0.03 Pa·s,具有较好的流动性。根据试验以及能谱和XRD分析,钢中钛含量达到1.67%,为Equilb模块计算值的67%。渣中大量TiO₂被还原进入钢中,基本实现了废弃脱硝催化剂中钛元素的直接合金化。

磁场对含SiO₂和CaO的铁氧化物还原的影响

金永丽, 韩福铁, 于海, 赵增武, 张捷宇

2018, 39(6): 103-109. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.017

摘要(23) PDF(1)

摘要:
为了考察磁场对含有SiO₂和CaO的铁氧化物还原的影响,以93% Fe₂O₃-2.5% SiO₂-4.5% CaO体系为对象,从化学反应效率、物相组成、显微形貌、动力学计算出发,研究了稳恒磁场的作用机制。研究表明,B=1.02 T恒磁场促进了体系还原。与无磁条件相比,在体系气固反应过程中没有新物相生成,显微形貌呈现疏松多孔状,内扩散系数提高1.34倍。

碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响

严照照, 卢建光, 吕庆, 张淑会, 刘小杰, 孙喆

2018, 39(6): 110-115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.018

摘要(15) PDF(1)

摘要:
通过改变A矿粉和B矿粉的配比来研究碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响。研究发现:随着碱度的提高,生球的落下强度、抗压强度逐渐降低,热爆裂温度逐渐升高;随着碱度提高,在焙烧过程中赤铁矿晶粒不断发育长大,但球团矿中产生的低熔点硅酸盐矿物增多并相互聚集在一起,恶化了赤铁矿晶粒间的连晶程度,同时增加了球团矿中的孔隙,导致球团的抗压强度逐渐降低。

MgO和Al₂O₃含量对铁酸钙生成的影响

王志星, 师学峰, 胡长庆, 王晓磊, 杨锦涛

2018, 39(6): 116-121. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.019

摘要(21) PDF(1)

摘要:
铁酸钙作为高碱度烧结矿的黏结相,对烧结矿冶金性能的影响极其重要。研究了其生成过程受MgO、Al₂O₃的影响。根据铁酸钙研究基础在CaO、Fe₂O₃固定配比原料中加入不同量的MgO和Al₂O₃,烧结后进行X射线衍射分析,并结合金相显微镜的观察,分析MgO、Al₂O₃的对铁酸钙生成的影响。研究表明:在0.5%~2.5%范围内,随MgO含量的增多,铁酸钙先增多后减少,在1.5%~2.0%取得最大值,且MgO含量为2.0%时,矿相结构较为理想;Al₂O₃可以促进铁酸钙中Fe₂O₃的固溶和二元铁酸钙中的液相生成,从而促进铁酸钙向复合铁酸钙转化。

含钛渣对高炉炉缸耐火材料侵蚀的影响

许仁泽, 张建良, 赵永安

2018, 39(6): 122-128. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.020

摘要(28) PDF(1)

摘要:
为明确含钛高炉渣对炉缸用耐火材料侵蚀的影响,通过动态侵蚀试验研究了高炉炉缸用碳复合砖和刚玉砖在CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃-Cr₂O₃-TiO₂渣中的侵蚀行为。结果表明:炉渣向碳复合砖基体的渗透、碳复合砖中的组元在渣中的溶解以及碳复合砖与炉渣的反应等综合作用最终导致了碳复合砖的破损。刚玉砖在含TiO₂炉渣中的侵蚀主要由炉渣的渗透以及刚玉砖的溶解造成。XRD结果表明:碳复合砖侵蚀面的物质主要由C、Al₂O₃、黄长石、镁铝尖晶石、铝酸钙、Cr₇C₃和TiC组成,刚玉砖侵蚀面物相主要由Al₂O₃、SiC、镁铝尖晶石、黄长石和TiC组成。通过对比碳复合砖和刚玉砖在含TiO₂炉渣中的侵蚀行为,可以发现由于碳复合砖中存在较多的碳和碳化硅等物质,使得碳复合砖具有较好的抗渣侵蚀能力。

气化脱磷机理及对下炉次冶炼过程的影响研究

周朝刚, 艾立群, 王书桓, 郭瑞华, 薛月凯, 赵定国, 李晨晓, 侯明山

2018, 39(6): 129-136. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.021

摘要(14) PDF(2)

摘要:
为了解决转炉渣由于磷含量过高而不能返回到转炉内循环利用的问题,采用FactSage7.2并结合SEM+EDS对气化脱磷理论和影响因素、留渣操作和枪位控制对脱磷的影响以及气化脱磷渣形貌进行了分析。结果表明,在温度高于941 K时用C还原出炉渣中P₂O₅的P是可行的,同时降低反应分压有利于气化脱磷反应的进行;采用焦粉作为还原剂时,碳当量和底吹流量分别控制为2倍碳当量和300 m³/h时气化脱磷效果最好;当底吹流量为300 m³/h、2倍碳当量和w(FeO)≥18%时气化脱磷率最高,为42%。采用留渣操作溅渣护炉气化脱磷模式时终点钢液磷含量较低,前期采用稍高的吹炼枪位,后期逐渐降低枪位,气化脱磷渣形貌结构表明P元素主要富集在Ca、Si所在的深灰色区域。

20CrMnTiH（FQ）大方坯连铸电磁搅拌技术研究

李红光, 张先胜, 陈天明, 陈亮, 杨文中

2018, 39(6): 137-142. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.022

摘要(14) PDF(3)

摘要:
基于360 mm×450 mm大方坯连铸机装备条件,研究了改善大方坯20CrMnTiH (FQ)齿轮钢铸坯内部质量的电磁搅拌优化控制关键技术。采用凝固传热数值模拟计算确定了凝固末端电磁搅拌(F-EMS)最佳安装位置,实际测定并工业试验了组合电磁搅拌的磁场强度对铸坯内部质量的影响,最终确定出最优组合电磁搅拌工艺参数,实现了大方坯连铸生产20CrMnTiH (FQ)齿轮钢铸坯质量的致密化、均质化控制。

X80板坯传热凝固数值模拟

王璐, 孙彦辉, 牛阿朋, 李曜光, 陈瑞梅

2018, 39(6): 143-149. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.023

摘要(7) PDF(1)

摘要:
以某钢厂X80钢板坯为研究对象,采用ProCAST软件建立凝固数学模型,模拟了不同连铸工艺条件下230 mm×1280 mm X80管线钢板坯凝固过程中各点温度及凝固率的变化情况,研究了过热度、拉速和比水量对板坯凝固过程的影响。研究结果表明:过热度对铸坯凝固影响最小,随着过热度增加,铸坯表面温度升高,铸坯液相穴长度随之增加,而两相区则随之减小;拉速对铸坯凝固影响最大,拉速提高,铸坯表面温度、液相穴长度、两相区均增大;比水量增加,铸坯表面温度降低,液相穴长度减小。

超低碳钢夹杂物控制与研究

刘俊山, 倪红卫, 张华, 成日金

2018, 39(6): 150-154,167. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.024

摘要(12) PDF(1)

摘要:
针对某厂生产超低碳钢时夹杂缺陷较多的问题,通过优化改质剂成分、控制RH进站温度、调整加Al脱氧和合金化时间间隔、优化保护渣成分等针对性措施,取得了较理想的效果。研究发现通过调整小粒石灰和铝渣的配比,全铁含量由改质前的29.5%降至10.9%,下降幅度为63%;合理的钢水进站温度可以最直接地减少RH吹氧产生的夹杂;RH冶炼中Al、Ti无时间间隔加入时,钢液中会产生大量的Al-Ti复合夹杂,造成水口堵塞,加Al时间与加Ti合金时间间隔在150 s以上,可以有效降低水口堵塞的比例;最终冷轧夹杂缺陷的比例由0.33%降至0.15%。

Q345级钛氧化物冶金钢生产工艺及大线能量焊接性能研究

李玉谦, 杜琦铭, 梅东贵, 成慧梅

2018, 39(6): 155-161. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.025

摘要(12) PDF(2)

摘要:
研究了工业化条件下钛氧化物冶金和TMCP工艺对Q345级钢板基体力学性能及大线能量焊接性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了钢板显微组织及夹杂物特征,进行了大线能量焊接热模拟和气电立焊试验。结果表明,在钛氧化物冶金和TMCP工艺下,工业化试制钢板获得了良好的基体力学性能和大线能量焊接性能。钢中Ti、Mg、Ca等微细氧化物或氧硫化物均匀弥散分布,有效促进了焊接粗晶热影响区针状铁素体组织形成,200 kJ/cm线能量下焊接接头冲击韧性显著改善。

电沉积Ni-Mo-C合金电极析氢机理的研究

齐海东, 卢帅, 郭昭, 张丽楠, 李运刚, 杨海丽

2018, 39(6): 162-167. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.026

摘要(12) PDF(1)

摘要:
采用电沉积法在纯铜表面制备Ni-Mo-C合金电极材料,采用线性伏安扫描法(LSV)、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法对Ni-Mo-C合金在1 mol/L NaOH溶液中的析氢机理进行研究。结果表明:Ni-Mo-C电极表面发生的析氢反应(HER)是分步进行的,即H_ads的吸附和脱附,两步反应均为受扩散控制的不可逆反应;C元素可通过抑制H_ads的吸附,增强电极对H_ads的脱附能力,进而提高合金的析氢性能;高电极电位下,Mo会与Ni发生协同效应,增强合金的析氢性能。

热处理工艺对GH4169合金组织和性能影响

陈金仝, 蒋海清, 潘绘伊, 夏海娣, 杨子润, 蒋穹, 房磊琦

2018, 39(6): 168-172. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.06.027

摘要(38) PDF(1)

摘要:
通过三种不同热处理工艺对GH4169合金进行处理。通过金相观察、扫描电镜、显微硬度和冲击试验,观察和研究了三种不同热处理工艺下GH4169合金的微观组织演变和力学性能。结果表明:三种不同的热处理工艺改变了GH4169合金中δ相的析出以及分布。经过HST处理后,δ相呈短棒状或粒状在晶界上析出;通过ST处理后在晶界和晶内可获得较多的δ相;而通过DA处理的微观组织晶界处较平滑,几乎没有δ相析出。经过HST和ST处理后,GH4169合金的硬度值变化不大,冲击强度明显提高,断裂方式表现为穿晶断裂。通过DA处理后,其硬度降为热轧态的60%,但是冲击强度提高了4.5倍,断裂方式表现为沿晶断裂。

留言板

2018年第39卷第6期

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