钢铁钒钛

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贾秀敏, 陈天宝, 黄永, 刘会武, 刘忠臣, 李培佑, 向秋林

2020, 41(6): 1-5. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.001

摘要(25) PDF(2)

摘要:
采用钠化焙烧法从废SCR脱硝催化剂中回收钛,研究了碱用量、焙烧温度、时间、物料粒度、不同硫酸浓度等因素对钛提取率的影响。根据试验结果确定了最佳的焙烧反应条件为:碱用量为理论用量的1.2倍,焙烧温度700℃,焙烧时间3 h,物料粒度-150μm。焙烧熟料水洗后采用质量浓度为45%的硫酸浸出,钛浸出率大于89%。浸出液经常压水解制备二氧化钛,钛沉淀率大于93%,二氧化钛产品纯度大于93%。

硫酸浸取钛铁矿动力学研究

王海波, 吴小平, 高健, 王斌, 程晓哲

2020, 41(6): 6-10. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.002

摘要(43) PDF(3)

摘要:
以攀枝花钛铁矿、硫酸为原料,研究了钛铁矿在硫酸中浸取的反应动力学行为,并利用扫描电镜、矿物分析仪及X射线衍射仪对钛铁矿和浸取残渣进行了表征。研究结果表明:反应温度83~111℃,反应酸浓度23.5%~45.8%,酸矿比为6.2∶1,钛铁矿在硫酸中浸取反应模型为未反应收缩核模型,浸取速率控制步骤为混合控制,反应活化能为62.2 k J/mol;钛铁矿部分以单独物相存在,部分与其它物相夹杂;钛铁矿酸浸后,少部分钛铁矿物外表面比较规整,大部分钛铁矿物外表面为蜂窝状;钛铁矿主要物相为钛铁矿,酸浸取后增加了灰石物相和石英物相。

减少硫酸亚铁滤饼夹带钛液流失的研究

郑承刚, 刘珏欣, 叶世超

2020, 41(6): 11-15. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.003

摘要(40) PDF(1)

摘要:
采用试验研究和硫酸法钛白工业生产实际相结合的技术路线,测定了硫酸亚铁在水中的溶解度,探究了硫酸亚铁的结晶动力学特性,考察了晶体粒径对滤饼中钛液含量的影响。对钛白行业现行的硫酸亚铁真空绝热冷却间歇结晶过程在添加晶种的条件下进行数学模拟和过程预测,获得了系统绝压、结晶温度、降温速率、蒸发速率的工作方程式。整个结晶过程不产生新的晶核,实现晶体快速长大,受控结晶的晶体粒径比现行工艺增加3.8倍,滤饼夹带钛液的量减少48%,有效地减少了钛液流失。

宇航级钒铝合金脱氧技术研究

陈海军, 师启华, 尹丹凤, 高雷章

2020, 41(6): 16-20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.004

摘要(32) PDF(1)

摘要:
宇航级钒铝合金氧含量对下游钛合金材料的性能有重要的影响。针对铝热法冶炼制备的钒铝合金中氧含量高的问题,通过热力学分析明确了钒铝合金中氧的赋存状态,Al V85合金中氧元素优先与铝结合成了α-Al₂O₃,其次与钒结合成了VO;Al V55合金中氧元素与铝结合成了α-Al₂O₃。采用正交试验获得了真空脱氧的最佳条件,在过热度60℃、真空度1 000 Pa、脱气时间5 min,吹氩气搅拌2 min的条件下,钒铝合金中氧含量由0.15%降低至0.009 89%,所得产品满足Gf E公司宇航级产品标准要求。

高端FeV50合金生产工艺研究

李东明, 于继洋, 贾立根, 王方, 卢永杰, 秦云泉

2020, 41(6): 21-25. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.005

摘要(38) PDF(1)

摘要:
结合电铝热法工艺,分析了FeV50合金Al,P含量的影响因素,以及合金氧化面的成因,并研究确定了高端品FeV50合金(合金w(Al)≤1.0%,w(P)<0.06%,外观无氧化面)的生产工艺技术参数。具体为:对于合金中P含量,应控制原料的铁屑w(P)≤0.7%,造渣剂w(P)<0.06%,五氧化二钒w(P)<0.015%;对于合金中Al含量,应使配铝系数控制在0.505~0.510;冶炼结束自然冷却36 h可避免合金表面产生氧化面。生产实践表明,执行上述工艺技术参数,可实现高端品FeV50合金稳定生产,产品可满足用户使用需求。

钒酸钙碳酸化浸出制备偏钒酸铵试验研究

付自碧

2020, 41(6): 26-29,34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.006

摘要(45) PDF(1)

摘要:
针对钒酸钙碳酸化浸出液Na/V高、钒浓度低等问题,提出碳酸氢钠、碳酸氢铵混合浸出制备偏钒酸铵的新方法,主要研究了浸出剂组成、浸出CO₃^2-/Ca²⁺、浸出温度、液固比等因素对浸出效果的影响规律。结果表明,钒酸钙在浸出剂组成Na HCO₃∶NH₄HCO₃=1∶1、浸出CO₃^2-/Ca²⁺=1.1、浸出温度90℃、液固比(4~5)∶1等条件下浸出,得到的浸出液钒浓度为43.87~54.57 g/L,钒浸出率为97.80%~98.01%。浸出液利用碳酸氢铵沉淀偏钒酸铵,钒沉淀率为91.31%,钒产品满足质量指标控制要求。

Zn对工业V-Mo/Ti脱硝催化剂性能的影响

纵宇浩, 黄力, 常峥峰, 王虎, 周军, 李金珂

2020, 41(6): 30-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.007

摘要(26) PDF(1)

摘要:
采用浸渍法将不同含量的Zn负载到工业V-Mo/Ti脱硝催化剂上,评价其NH₃选择性催化还原NO的活性。采用XRD、N₂-吸附脱附、NH₃-TPD、H₂-TPR和NO-TPD等,对催化剂进行理化表征。结果表明,Zn的负载,没有改变V-Mo/Ti催化剂的晶型结构,但降低了V-Mo/Ti催化剂的比表面积、还原性能,减少催化剂的酸量,降低了催化剂对NO的吸附性能,从而降低脱硝催化剂的催化剂性能。同时,采用0.5 mol/L的H₂SO₄溶液对Zn中毒的催化剂进行清洗,可以有效去除催化剂上负载的Zn。

非化学计量比二氧化钛/纳米碳纤维电极的制备及其超级电容性能的研究

任亚琦, 吕怿滢, 李玺, 王瑞

2020, 41(6): 35-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.008

摘要(20) PDF(1)

摘要:
采用静电纺丝—浸渍—煅烧方法,制备一体化的非化学计量比二氧化钛/纳米碳纤维电极,并用于超级电容的制作中。电极由直径为80~100 nm的碳纤维作为基底,纤维外覆盖细小的TiO₂纳米颗粒,通过在惰性气氛中的高温煅烧,获得非化学计量比的TiO₂。最终,900℃下煅烧获得的电极在0.2 A/g的电流密度下,放电电容达到222.81F/g,且2 A/g的电流密度下6 000次循环后电容保持率达到92%,体现出优良的超级电容性能和循环性能。

搅拌速率对电沉积Ni-Sn/TiO₂复合镀层耐蚀性的影响

崔鹏飞, 张凯奕, 周宗熠, 李运刚, 杨海丽

2020, 41(6): 40-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.009

摘要(28) PDF(3)

摘要:
通过电沉积法制备了Ni-Sn/TiO₂复合镀层,采用扫描电镜、能谱仪、Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了搅拌速率对Ni-Sn/TiO₂复合镀层的表面形貌、成分和耐蚀性的影响。结果表明:随着搅拌速率的增加,镀层中TiO₂含量先增加后减小。当搅拌速率为40 r/min时,TiO₂含量最大,此时,镀层表面无裂纹,晶粒细小且分布均匀。通过Tafel曲线和电化学阻抗谱分析可知,随着搅拌速率的增大,镀层的耐蚀性先增强后减弱。当搅拌速率为40 r/min时,镀层具有最正的腐蚀电位,最低的腐蚀电流密度和最大的电荷转移电阻,耐蚀性最好。

中空三维rGO/P-HC/TiO₂复合材料光催化降解氨氮

王敏, 夏立新, 林清娴

2020, 41(6): 45-51. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.010

摘要(15) PDF(1)

摘要:
采用水热法制备了一系列能够降解水体中氨氮的催化剂,通过SEM、XRD、BET和UV-vis-DRS光谱技术对催化剂材料的表面性质进行了表征,研究了HC、P-HC、rGO/P-HC、TiO₂、P-HC/TiO₂、rGO/TiO₂和rGO/P-HC/TiO₂的光催化性能,探讨催化剂用量、溶液p H值和氨氮浓度对氨氮降解过程的影响。研究发现,氨氮去除率随着催化剂用量的增加先升高后降低,在p H=8时氨氮去除率最高。rGO/P-HC/TiO₂催化剂对氨氮降解的光催化活性明显高于其他催化剂,氨氮去除率达到93.0%,在循环利用试验中,rGO/P-HC/TiO₂在紫外线和阳光下氨氮氧化反应中表现出良好的循环活性和稳定性。所制备的催化剂具有良好的应用前景。

利用提钒尾渣和石墨制备高温显热蓄热材料的研究

朴荣勋, 李轩, 李国伟, 赵俊全, 罗卫东, 邓莉云, 郭安芬

2020, 41(6): 52-59. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.011

摘要(12) PDF(1)

摘要:
以提钒尾渣为初始原料,经碳热还原除铁处理后得到的提铁尾渣为主要原料,石墨材料为改性剂,采用粉末冶金方法进行了高温显热蓄热材料制备的试验研究。XRD物相分析结果表明,蓄热材料的主要物相包括Na_6.65Al_6.24Si_9.76O₃₂、多元素组成的铝硅酸盐、钛铁矿以及石墨。随着石墨含量的增加,蓄热材料密度和硬度均有下降趋势,而导热系数呈增长趋势。DSC测试结果表明,在500℃以上的中高温区域比热容数值较高。蓄热密度计算结果表明,在500~750℃范围内,显热蓄热材料蓄热密度为223 k J/kg,蓄热量为0.062 k Wh/kg,1 000 k Wh所需质量为16 000 kg。本研究制备的蓄热材料在500℃以上的温度范围内具有良好的蓄热能力,适用于高温蓄热系统当中。

基于神经网络算法的钒基镍氢电池负极材料性能优化

王红, 王群群

2020, 41(6): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.012

摘要(28) PDF(1)

摘要:
采用6×36×12×1四层拓扑结构神经网络模型,以钛含量、镍含量、铝含量、铬含量、保温温度和保温时间为输入层参数,以充放电循环稳定性为输出层参数,构建了钒基镍氢电池负极材料性能优化神经网络模型。结果表明,模型具有较强预测能力和较高预测精度,平均相对训练误差4.8%、平均相对预测误差4.9%。与现有V₃Ti Ni_0.56材料相比,神经网络模型优化获得的V₃Ti Ni_0.56Al_0.3Cr_0.4材料在充放电循环30次后的放电容量衰减率从61%减小到26%。

攀西某钒钛磁铁矿选矿试验研究

李金林, 李韦韦, 祝勇涛, 吴雪红

2020, 41(6): 66-73. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.013

摘要(28) PDF(3)

摘要:
以攀西某低品位钒钛磁铁矿为研究对象,针对其中的钛磁铁矿与钛铁矿开展选矿试验研究。通过“预先抛尾+两段阶磨阶选”的工艺回收其中的钛磁铁矿,最终可获得产率19.78%,TFe品位55.34%,TFe回收率51.27%的铁精矿。选铁尾矿中含有大量钛铁矿,通过两段除铁强磁流程可将TiO₂品位由9.38%提升至21.58%;采用浮选流程进一步提升TiO₂品位,通过“浮硫—脱泥—一粗三精”的流程,最终可获得相对于选铁尾矿产率9.53%,TiO₂品位47.45%,TiO₂回收率47.87%的合格钛精矿。

攀西红格橄辉岩型钒钛磁铁矿选矿试验

陈桃, 胡志波, 陈程, 郑禹, 应宏伟, 邓皓

2020, 41(6): 74-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.014

摘要(16) PDF(1)

摘要:
通过对攀西红格橄辉岩型钒钛磁铁矿原矿进行X射线荧光光谱分析、X射线衍射光谱分析、原矿矿物组成分析等工艺矿物学研究,可知原矿中主要有价金属元素为铁和钛,可考虑将铁和钛综合利用。原矿中主要有价组分为磁铁矿和钛铁矿,主要脉石矿物为绿泥石(由橄榄石、长石蚀变而成)、角闪石和榍石,另含有少量辉石、石英和云母。原矿中的铁组分主要为磁性铁,富集于钛磁铁矿中,而钛则富集于钛铁矿中。从原矿筛析结果可知,其各粒级铁、钛分布比较均匀,但细粒级(-0.038 mm)的TiO₂、TFe、MFe品位较低。根据原矿性质,采用阶磨阶选的选铁流程进行试验,结果表明,使用磁选柱进行精选后,获得铁精矿TFe品位可达55.62%,回收率可达50.12%,实现红格低品位橄辉岩型钒钛磁铁矿中铁的有效回收利用。将两段弱磁选尾矿作为选钛给矿,回收其中的钛组分,实现综合利用。

提质白马铁精矿工艺矿物学研究

杨道广

2020, 41(6): 81-87. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.015

摘要(15) PDF(2)

摘要:
以白马铁矿选矿厂提质前后的原矿、精矿和尾矿为研究对象,采用化学分析、AMICS等研究手段,对样品进行了多元素、矿物组成和单体解离度分析。研究了白马铁精矿品位提高到59%后,其钛磁铁矿、钛铁矿、脉石含量变化规律,钛磁铁矿单体解离度,Fe的主要损失,钛的变化规律等;钛磁铁矿中存在类质同相元素取代及客晶矿物,客晶矿物中的片状钛铁矿、细针状钛铁尖晶石呈微细粒嵌布的形式是导致提质白马铁精矿的TiO₂含量降低困难的主要原因。

安康地区某钒钛磁铁矿工艺矿物学研究

惠博, 杨耀辉, 陈伟, 邓冰

2020, 41(6): 88-93,123. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.016

摘要(17) PDF(2)

摘要:
利用X射线荧光光谱分析(XRF)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线能谱探针(EDS)等手段对安康地区某钛磁铁矿的工艺矿物学特征进行了研究。原矿化学分析结果显示,矿石中可供选矿回收的主要元素为钛和铁,其品位分别为20.9%、7.67%。矿物鉴定结果表明,矿物类型主要为:钛磁铁矿(16.8%),钛铁矿(8.81%),硫化物(1.10%),脉石矿物(73.29%)。矿物工艺粒度特征表明有用矿物钛磁铁矿、钛铁矿、硫化物粒径主要集中在500~100μm,脉石矿物相对于有用矿物较粗。元素平衡配分结果表明,铁和钛的理论品位分别为52.44%和47.83%,分布率分别为41.65%和54.30%。阐明了影响选矿指标的因素,为制定合理的选冶工艺提供了理论依据。

CO-CO₂气氛条件下铁碳合金薄带脱碳试验研究

周美洁, 艾立群, 洪陆阔, 侯耀斌, 周朝刚

2020, 41(6): 94-98. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.017

摘要(9) PDF(1)

摘要:
为了研究CO-CO₂气氛条件下温度、时间和薄带的厚度等参数对Fe-C合金薄带脱碳的影响,试验以初始碳含量4.2%左右的2、1.5 mm和1 mm厚的Fe-C合金薄带为研究对象,在Ar-CO-CO₂弱氧化气氛条件下进行气—固反应脱碳。结果表明:随着脱碳温度的升高脱碳量增加,升高温度有利于提高脱碳速率;随着脱碳时间的增加脱碳量增加,脱碳前期脱碳速率较快,在1 413 K下1 mm厚度薄带脱碳60 min脱碳率可达到92%;薄带厚度对脱碳效果影响显著,相同时间内1 mm的薄带脱碳效果要明显优于1.5 mm和2 mm薄带;随着脱碳时间的延长铁素体区域厚度增加,靠近反应界面的碳质量分数越来越低。

高炉钛煤混喷工业试验

董亚锋, 郭培民, 刘克明, 翟丹

2020, 41(6): 99-106. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.018

摘要(15) PDF(1)

摘要:
钛煤混喷是将富钛粉加入原煤中制成钛煤粉,从风口喷入高炉的工艺过程。为验证钛煤混喷的实际效果,在国内某2 500 m³级高炉进行了钛煤混喷工业试验。试验结果显示,钛煤混喷可利用原有喷煤设施进行。在喷吹入炉钛负荷为3.7 kg/t时,铁水[Ti]含量达到0.13%,同样铁水[Ti]含量则需炉顶钛矿带入TiO₂负荷为7.7 kg/t,钛煤混喷时钛的还原率明显高于炉顶加入钛矿。炉缸二段冷却水温差数据基本保持稳定。炉缸下部和炉底的维护需要更为综合性的措施。

含Ti低碳微合金钢的力学行为和强化机理

关建辉, 张继明, 孙林, 曲锦波, 杨官林

2020, 41(6): 107-111. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.019

摘要(25) PDF(2)

摘要:
采用OM、SEM、拉伸试验等方法,对不同Ti含量低碳微合金钢的显微组织与力学性能进行测试与表征,并探讨了其强化机制。结果表明,随着有效Ti含量的升高,试验钢的强度提高,延伸率下降,屈强比升高。当Ti含量由0.016%提高到0.137%时,试验钢的屈服强度由327 MPa提高到710 MPa,增加383 MPa,抗拉强度由418 MPa提高到773 MPa,增加355 MPa。当有效Ti含量在0~0.052%和0.052%~0.107%区间时,0.01%的有效Ti含量增量对屈服强度的贡献分别约为44 MPa和21 MPa。

LF精炼渣的热态循环利用研究

李树军, 杜雪岩

2020, 41(6): 112-118,134. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.020

摘要(19) PDF(2)

摘要:
以某厂非低硅铝镇静钢的生产为例,对LF炉精炼渣的热态循环利用进行研究。在LF精炼炉各个炉次取渣样和钢样进行分析,对比了LF精炼炉出站钢液成分和夹杂物数量密度的变化。研究结果表明:LF精炼炉渣在不添加石灰调节碱度的条件下,循环利用三次时,钢液当中的S含量超出一般品成分的控制要求,精炼渣成分当中的CaO含量控制在43.58%以上,碱度R₂控制在8.58以上,能够满足LF热态精炼渣循环利用对钢液的脱硫要求。随着精炼渣循环利用次数的增加,精炼渣对钢液当中夹杂物的吸附能力指数有明显的下降,精炼渣对钢液当中夹杂物的吸附去除效率降低。

稀土对高硫易切削钢中夹杂物的影响研究

范磊, 李晨, 姜茂发

2020, 41(6): 119-123. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.021

摘要(19) PDF(1)

摘要:
为探究稀土对高硫易切削钢中夹杂物的影响作用,进行了高温模拟试验及热力学分析。研究表明,当Ce含量为0.01%时,钢中的主要夹杂物类型为MnS和CeAlO₃,Mn S可以在CeAlO₃表面析出形成复合夹杂物,复合夹杂物的数量占比约3.01%;当Ce含量为0.05%时,钢中的主要夹杂物类型为MnS、CeAlO₃和Ce₂S₃,MnS可与Ce₂S₃互相包裹形成复合夹杂物,复合夹杂物数量占比约5.11%。当Ce含量由0.01%增大为0.05%时,钢中Ⅱ类链状MnS夹杂物数量明显减少,硫化物尺寸有所减小。

高建钢不同位置铁素体相变析出行为研究

郑非凡, 张彩军, 武绍文, 李康康

2020, 41(6): 124-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.022

摘要(9) PDF(1)

摘要:
利用高温激光共聚焦显微镜对高建钢针状铁素体的相变析出行为进行原位观察,并将其分类为晶界面、晶界棱和夹杂物析出铁素体,就其形核位置及长大速率进行理论分析。发现晶界铁素体存在生长速率不均匀与生长过程发生偏转两个普遍的生长特性;发现了铁素体的三种形核位置析出铁素体的先后顺序;最后通过原为观察揭示了不同位置析出铁素体的生长特性。

退火温度对1000 MPa级Q＆P钢组织性能及残余奥氏体的影响

卢茜倩, 谷海容, 崔磊, 肖洋洋, 冷德平

2020, 41(6): 130-134. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.023

摘要(26) PDF(3)

摘要:
通过SEM、EBSD、XRD、室温拉伸性能测试等分析手段,研究了退火温度对1 000 MPa级Q&P钢组织演变、力学性能、残余奥氏体的影响。结果表明:800~900℃退火,室温组织主要由铁素体(F)+马氏体(M)+残余奥氏体(RA)组成,随着退火温度的升高,马氏体的体积分数增加,且马氏体内部板条逐渐清晰。随着退火温度的升高,残余奥氏体的比例增加,晶界越多的地方残余奥氏体越密集。在850℃退火时,强度和塑性达到最佳结合,抗拉强度为991.33 MPa,延伸率为18.58%,达到Q&P980强塑性标准(抗拉强度≥980 MPa,延伸率≥15%)要求。

碲改质303Cu不锈钢中MnS夹杂物形态

李杰, 朱强斌, 田钱仁, 樊田, 谢剑波, 付建勋

2020, 41(6): 135-141. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.024

摘要(28) PDF(4)

摘要:
为探究碲元素对303Cu易切削不锈钢中MnS夹杂物形态的影响,向303Cu钢中加入不同质量分数的碲,结合金相显微镜、扫描电镜、小样电解等方法,分析了碲对钢中MnS夹杂物形态及分布的影响。结果表明:在303Cu不锈钢中加入碲,可以减少小尺寸夹杂物的数量,增多大尺寸夹杂物的数量,增大夹杂物平均等效直径和平均面积,加入0.036 0%碲时夹杂物改质效果最好;在低碲钢中碲化物主要附着在MnS表面,高碲钢中形成碲化物完全包裹MnS的复合夹杂;钢中夹杂物经过改质,从链状、长条状变成纺锤状和球状,有利于力学性能和切削性能的改善。加入碲元素后,夹杂物和基体的硬度均先增大后减小,在碲含量为0.018 0%时基体和夹杂物的硬度(HV10)最大,分别为209.6和200.3。

Ca对HG785钢中Ti合金化夹杂微观组织的影响

赵焕玲

2020, 41(6): 142-150. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.025

摘要(20) PDF(1)

摘要:
为了解析Ti合金化Ca处理高强钢中夹杂物演变规律及对微观组织的影响,使用扫描电镜及能谱仪分析表征其夹杂物特征及夹杂物诱导铁素体的行为,比较研究了不同类型夹杂物诱导铁素体改善微观组织的作用,并结合热力学计算,讨论了铝脱氧、Ti合金化及钙处理过程中夹杂物的演变机制。试验结果表明,随着Al、Ti、Ca合金的加入,夹杂物的成分含量发生了明显变化;随着Al脱氧时间的增加(5、10、15 min),钢中溶解氧含量降低,加Ti后,夹杂物中的TiO_x含量也随之降低;而足够的Ca含量能使钢中高熔点夹杂物Al-Mg-Ti-O改为低熔点的液态夹杂Al-Ca-O,被还原的Ti最终残留在夹杂物中或扩散至钢液中。本研究条件下合适的Al-Ti脱氧时间间隔为10 min以上,可以提高Ti的收得率。热力学计算表明,Al₂TiO₅比Al₂O₃更容易被Ca改性为低熔点的铝酸钙;为了避免Ca S和Ti N在液相析出,应该使[S]<0.002 4%和[N]<0.005 8%。与钢中其它类型夹杂物相比,Al-Mg-Ti-Ca-O+Mn S+Ti N更容易诱导针状铁素体析出。

60Si2Mn弹簧钢中夹杂物对高周疲劳特性影响研究

刘泳, 田志强, 马超, 赵海涛, 陈红卫, 曾亚南, 冯乾

2020, 41(6): 151-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.026

摘要(25) PDF(2)

摘要:
利用Aspex夹杂物自动扫描电镜对60Si2Mn弹簧钢铸坯和钢材不同部位的夹杂物尺寸、数量进行分析,利用旋转弯曲疲劳试验机对材料的疲劳性能进行测试,揭示了钢中夹杂物的分布规律,同时分析了钢材不同缺陷形式和分布对材料发生失效的影响机理。结果表明,其旋转弯曲疲劳极限为σ_-1=764 MPa,疲劳极限与抗拉强度的比值0.45,具有良好的疲劳性能;夹杂物平均尺寸较大为24.9μm且分布在钢材近表面处,容易发生较低周次(<10⁶)的疲劳失效。

薄板坯热连轧工艺对65Mn钢带组织和性能的影响

李秀景, 王淑华, 张星, 李宏伟

2020, 41(6): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.027

摘要(21) PDF(1)

摘要:
对不同热连轧卷取工艺生产的65Mn钢带进行了组织和性能对比及模拟淬火试验分析,结果表明:卷取温度由740℃降低至600℃,组织中铁素体含量逐渐降低并消失,珠光体尺寸及层片间距逐渐减小,钢带强度和硬度不断上升;钢带在850℃加热时相变奥氏体晶粒长大的阻力显著,再结晶奥氏体晶粒尺寸受原始珠光体尺寸直接影响;通过模拟淬火试验结果设定的工业生产工艺可满足钢带加工使用要求,淬火后钢带表面硬度(HRc)≥53。

激光熔覆9%Ni-Fe合金涂层的组织及性能

刘喜艳, 姜伟, 王树奇, 崔向红

2020, 41(6): 164-169. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.028

摘要(13) PDF(1)

摘要:
为提高H13钢表面的硬度和耐热稳定性,采用激光熔覆技术在H13钢表面制备了9%Ni的Fe基涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度仪等研究了合金涂层微观组织结构、物相组成、显微硬度及热稳定性。结果表明,熔覆层与基体结合良好,从熔覆层到基体凝固组织呈等轴晶、树枝晶、柱状晶、胞晶等组织形态分布;涂层物相主要是α-Fe、γ-(Fe,Ni)和金属间化合物Ni3Fe增强相,此外,还应弥散分布Fe-Ti、Fe-Cr、Ti-Al等化合物,因为含量少,XRD检测不到;熔覆后的涂层显微硬度达到基体组织的1.5~2倍,硬度的提升显著强化了基体;涂层热稳定性能良好,400℃下时效时最稳定。采用该Fe基合金涂层可以显著提高H13钢钢材硬度和热稳定性,延长其使用寿命。

新型含钛机械模具钢的性能研究

丁向琴, 冀世军

2020, 41(6): 170-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.029

摘要(15) PDF(1)

摘要:
制备了不同钛含量的新型含钛机械模具钢试样,并进行了室温耐磨、高温磨损和抗高温氧化性能的测试、分析。试验结果表明:随钛含量从0%逐步增加至0.10%,机械模具钢试样的室温、高温磨损体积和单位面积质量增重均表现为先减小后增大,室温、高温耐磨损性能和抗高温氧化性能先提升后缓缓下降。当钛含量为0.06%时,机械模具钢试样的室温磨损体积、高温磨损体积、单位面积质量增重均最小,分别为8×10^-3mm³、13×10^-3mm³、3.2g/cm²,较未添加钛时各减小了38.46%、53.57%、33.33%。新型含钛机械模具钢试样的钛含量优选为0.06%。

低膨胀GH2909合金缺口敏感性问题分析

陈琦

2020, 41(6): 175-180. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.06.030

摘要(33) PDF(2)

摘要:
针对攀长特所生产的GH2909合金棒材在高温持久性能测试中出现缺口敏感的问题,分别对进口和国产GH2909合金的化学成分、显微组织和力学性能进行了对比,并对国产GH2909合金的锻造及热处理全流程中的组织演变进行了分析,揭示了国产GH2909合金缺口敏感性产生原因。研究结果表明:进口与国产GH2909合金成分基本无差异,但组织和性能差异明显;国产GH2909合金棒材由于锻造工艺不合理,造成组织中Laves相在晶粒内部的杂乱分布是其产生缺口敏感的关键原因。基于研究结果提出了改进锻造工艺,通过提高终锻温度,控制合金发生再结晶并使Laves相沿晶界析出,成功制备出组织性能优异的GH2909合金棒材,解决了国产GH2909合金棒材缺口敏感的问题。

留言板

2020年第41卷第6期

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