2026, 47(2): 1-8.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.02.001
摘要:
调控金属材料残余应力，改善应力分布是提升疲劳性能的关键。研究提出利用电冲击处理（EST）对TC11钛合金残余应力及振动疲劳性能进行调控。结果表明，电冲击在不明显改变物相结构的前提下显著均匀化表面和梯度的宏观残余应力。XRD和EBSD结果表明电冲击处理后位错密度降低9.68%，KAM值标准差降低20%，微观应变减小且应力集中区域明显减少。振动疲劳结果表明，试样平均疲劳寿命从4.55×105次提升至3.60×106次。进一步利用HRTEM分析，电冲击产生的能量可驱动应力集中区原子重排，降低位错密度并缓解晶格畸变。总体而言，电冲击为TC11钛合金应力调控与疲劳性能强化提供了高效新策略。
调控金属材料残余应力，改善应力分布是提升疲劳性能的关键。研究提出利用电冲击处理（EST）对TC11钛合金残余应力及振动疲劳性能进行调控。结果表明，电冲击在不明显改变物相结构的前提下显著均匀化表面和梯度的宏观残余应力。XRD和EBSD结果表明电冲击处理后位错密度降低9.68%，KAM值标准差降低20%，微观应变减小且应力集中区域明显减少。振动疲劳结果表明，试样平均疲劳寿命从4.55×105次提升至3.60×106次。进一步利用HRTEM分析，电冲击产生的能量可驱动应力集中区原子重排，降低位错密度并缓解晶格畸变。总体而言，电冲击为TC11钛合金应力调控与疲劳性能强化提供了高效新策略。
2026, 47(2): 132-142.
doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.02.015
摘要:
对汽车外板IF钢A、B两个炉次31 m长的非稳态换包坯中的显微夹杂物和大型夹杂物进行了统计分析，并采用了FactSage8.1对连铸坯凝固过程的夹杂物析出进行了热力学计算。分析结果显示，5 μm以上主要的显微夹杂物分别为Al2O3夹杂、TiN夹杂和Al2O3+TiN复合夹杂。通过大样电解法提取的换包坯中大于30 μm的典型大型夹杂物主要有100～200 μm的块状和团簇状Al2O3夹杂，约800 μm的不规则块状保护渣夹杂，100～300 μm的SiO2+Al2O3夹杂，直径为30～100 μm球状钙铝酸盐夹杂。在B炉次开浇前3 m和开浇后14 m交接坯中，四种大型夹杂物含量显著上升，并且更大尺寸范围的夹杂物含量增加更为显著。其中交接坯中的SiO2+Al2O3夹杂、Al2O3夹杂、保护渣夹杂和CaO+Al2O3夹杂的平均含量分别是正常坯中的13、3、3.5倍和7倍。
对汽车外板IF钢A、B两个炉次31 m长的非稳态换包坯中的显微夹杂物和大型夹杂物进行了统计分析，并采用了FactSage8.1对连铸坯凝固过程的夹杂物析出进行了热力学计算。分析结果显示，5 μm以上主要的显微夹杂物分别为Al2O3夹杂、TiN夹杂和Al2O3+TiN复合夹杂。通过大样电解法提取的换包坯中大于30 μm的典型大型夹杂物主要有100～200 μm的块状和团簇状Al2O3夹杂，约800 μm的不规则块状保护渣夹杂，100～300 μm的SiO2+Al2O3夹杂，直径为30～100 μm球状钙铝酸盐夹杂。在B炉次开浇前3 m和开浇后14 m交接坯中，四种大型夹杂物含量显著上升，并且更大尺寸范围的夹杂物含量增加更为显著。其中交接坯中的SiO2+Al2O3夹杂、Al2O3夹杂、保护渣夹杂和CaO+Al2O3夹杂的平均含量分别是正常坯中的13、3、3.5倍和7倍。
摘要：
介绍高温钛合金发展历程和目前的应用领域, 对比国内外高温钛合金研究的现状, 以及合金化元素对高温钛合金的影响。目前600℃高温钛合金主要有美国的Ti1100、英国的IMI834、俄罗斯的BT18、BT36以及中国的Ti60、Ti600, 通过分析主要国家高温钛合金的研究发展状况, 工作温度突破600℃并能在高温下长期稳定工作, 需要克服高温抗蠕变和高温抗氧化两个关键阻碍因素。指出了今后高温钛合金的重点研究方向是制备颗粒增强钛基复合材料, 采用3D打印增材制造技术, 加强TiAl基合金的研究。
介绍高温钛合金发展历程和目前的应用领域, 对比国内外高温钛合金研究的现状, 以及合金化元素对高温钛合金的影响。目前600℃高温钛合金主要有美国的Ti1100、英国的IMI834、俄罗斯的BT18、BT36以及中国的Ti60、Ti600, 通过分析主要国家高温钛合金的研究发展状况, 工作温度突破600℃并能在高温下长期稳定工作, 需要克服高温抗蠕变和高温抗氧化两个关键阻碍因素。指出了今后高温钛合金的重点研究方向是制备颗粒增强钛基复合材料, 采用3D打印增材制造技术, 加强TiAl基合金的研究。
摘要：
简要回顾了国内外钛微合金化高强钢的发展历程, 详细论述了700 MPa以上级别钛微合金化高强钢的研发现状, 着重阐述了钛微合金化高强钢中纳米碳化物析出行为 (形变诱导析出与相间析出) 的研究现状, 并分析了钛微合金化技术的发展趋势, 旨在进一步完善钛微合金化物理冶金学理论, 为钛微合金化高强钢的发展和工业应用提供一定的指导。
简要回顾了国内外钛微合金化高强钢的发展历程, 详细论述了700 MPa以上级别钛微合金化高强钢的研发现状, 着重阐述了钛微合金化高强钢中纳米碳化物析出行为 (形变诱导析出与相间析出) 的研究现状, 并分析了钛微合金化技术的发展趋势, 旨在进一步完善钛微合金化物理冶金学理论, 为钛微合金化高强钢的发展和工业应用提供一定的指导。
摘要：
系统阐述了钒钛磁铁矿提钒过程,主要介绍了直接提钒、钒渣提钒、钢渣提钒的方法,分析讨论了各种方法的优缺点,并对提钒新技术进行了探讨,最后指出:钒渣钙法提钒、亚熔盐清洁提钒、硫酸法钒铬共提是今后研究的重点;氯化法制备高纯氧化钒技术因流程短、过程清洁、产品纯度高,具有良好的应用前景;寻求短流程、规模化、低成本、收率高、无污染的清洁提钒工艺将是未来钒钛磁铁矿提钒的发展方向。
系统阐述了钒钛磁铁矿提钒过程,主要介绍了直接提钒、钒渣提钒、钢渣提钒的方法,分析讨论了各种方法的优缺点,并对提钒新技术进行了探讨,最后指出:钒渣钙法提钒、亚熔盐清洁提钒、硫酸法钒铬共提是今后研究的重点;氯化法制备高纯氧化钒技术因流程短、过程清洁、产品纯度高,具有良好的应用前景;寻求短流程、规模化、低成本、收率高、无污染的清洁提钒工艺将是未来钒钛磁铁矿提钒的发展方向。
摘要：
我国钒产量居世界第一，由于近年来钒价出现上涨，市场前景较为乐观，预计这将极大地促进石煤提钒产业的发展。石煤作为我国优势的钒矿资源，一直未能得到充分的开采利用，需要先进工艺的研发为行业提供支撑。针对传统提钒工艺的不足，从流程上对石煤提钒的工艺进展进行了归纳和分析：钙化焙烧能实现绿色生产，但缺点是选择性较差；空白焙烧污染和生产成本最低，但酸耗高、浸出时间长、酸浸液杂质含量较多；直接酸浸工艺具有能耗低、污染小、浸出指标高的优点，但硫酸消耗大、浸出时间长、对设备耐腐蚀性要求高；低温硫酸化焙烧工艺具有能耗低、污染小、效率高等优点，但技术尚不成熟；其他类型的先进工艺（如超声波和微波技术、循环流化床设备、微生物处理技术等）受技术和设备发展水平的限制，距离工业化应用还有相当长的一段路程。
我国钒产量居世界第一，由于近年来钒价出现上涨，市场前景较为乐观，预计这将极大地促进石煤提钒产业的发展。石煤作为我国优势的钒矿资源，一直未能得到充分的开采利用，需要先进工艺的研发为行业提供支撑。针对传统提钒工艺的不足，从流程上对石煤提钒的工艺进展进行了归纳和分析：钙化焙烧能实现绿色生产，但缺点是选择性较差；空白焙烧污染和生产成本最低，但酸耗高、浸出时间长、酸浸液杂质含量较多；直接酸浸工艺具有能耗低、污染小、浸出指标高的优点，但硫酸消耗大、浸出时间长、对设备耐腐蚀性要求高；低温硫酸化焙烧工艺具有能耗低、污染小、效率高等优点，但技术尚不成熟；其他类型的先进工艺（如超声波和微波技术、循环流化床设备、微生物处理技术等）受技术和设备发展水平的限制，距离工业化应用还有相当长的一段路程。
摘要：
针对钢渣体积膨胀导致在工程应用中稳定性较差的问题,依据游离氧化钙(f-CaO)的水化反应理论,运用乙酸浸泡与掺入微硅粉两种方法来降低钢渣的体积膨胀率。乙酸溶液体积分数为10%、15%、20%;微硅粉掺量为0.6%、1.2%、2.4%、4.8%。研究结果表明,两种方法均能有效降低钢渣的体积膨胀率,其改善效果与试剂掺量呈正相关;在乙酸浸泡组中,浸泡3 h就能完全发挥作用,各组降低幅度均在76.1%以上;在加微硅粉的组中,不同掺量下膨胀率降低幅度差异明显,当微硅粉掺入量超过2.4%时,膨胀率值会降低至2%以下,当掺入量为4.8%时,膨胀率值为0.4%,降低幅度高达87.1%。
针对钢渣体积膨胀导致在工程应用中稳定性较差的问题,依据游离氧化钙(f-CaO)的水化反应理论,运用乙酸浸泡与掺入微硅粉两种方法来降低钢渣的体积膨胀率。乙酸溶液体积分数为10%、15%、20%;微硅粉掺量为0.6%、1.2%、2.4%、4.8%。研究结果表明,两种方法均能有效降低钢渣的体积膨胀率,其改善效果与试剂掺量呈正相关;在乙酸浸泡组中,浸泡3 h就能完全发挥作用,各组降低幅度均在76.1%以上;在加微硅粉的组中,不同掺量下膨胀率降低幅度差异明显,当微硅粉掺入量超过2.4%时,膨胀率值会降低至2%以下,当掺入量为4.8%时,膨胀率值为0.4%,降低幅度高达87.1%。
摘要：
简述了连铸板坯电磁搅拌技术的发展过程和现存问题，重点阐述了连铸板坯生产过程中结晶器内和二冷区电磁搅拌的工作原理和技术特点，对电磁搅拌器的安装位置进行了归纳，同时总结了板坯结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的研究现状，探究了影响板坯电磁搅拌效果的因素及其主次关系，归纳了用于二冷区电磁搅拌支撑辊的作用及需继续探究的方向，分析了板坯电磁搅拌技术对铸坯内元素分布和等轴晶区间隙率的影响，为以后的板坯电磁搅拌研究者提供参考。
简述了连铸板坯电磁搅拌技术的发展过程和现存问题，重点阐述了连铸板坯生产过程中结晶器内和二冷区电磁搅拌的工作原理和技术特点，对电磁搅拌器的安装位置进行了归纳，同时总结了板坯结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的研究现状，探究了影响板坯电磁搅拌效果的因素及其主次关系，归纳了用于二冷区电磁搅拌支撑辊的作用及需继续探究的方向，分析了板坯电磁搅拌技术对铸坯内元素分布和等轴晶区间隙率的影响，为以后的板坯电磁搅拌研究者提供参考。
摘要：
主要介绍先进热成形技术、脉冲电流辅助成形技术和电磁辅助成形技术的特点，及其在钛合金薄壁板材成形中应用的研究进展。热成形是钛合金塑性加工应用最为普遍的成形工艺，利用高温下钛合金塑性变形软化的特征，能够实现复杂钛合金零件的成形。脉冲电流和电磁辅助成形技术目前尚未开展大规模的产业应用，其在高强度难成形材料的成形加工方面具有潜在应用前景。
主要介绍先进热成形技术、脉冲电流辅助成形技术和电磁辅助成形技术的特点，及其在钛合金薄壁板材成形中应用的研究进展。热成形是钛合金塑性加工应用最为普遍的成形工艺，利用高温下钛合金塑性变形软化的特征，能够实现复杂钛合金零件的成形。脉冲电流和电磁辅助成形技术目前尚未开展大规模的产业应用，其在高强度难成形材料的成形加工方面具有潜在应用前景。
摘要：
从2020年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并对目前行业存在的问题提出了建议。
从2020年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并对目前行业存在的问题提出了建议。
摘要：
采用偏光显微镜对不同碱度不同类型烧结矿矿相结构进行系统研究。结果表明:磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿金属相为磁铁矿及赤铁矿, 而含钛型烧结矿出现钙钛矿;不同类型烧结矿黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙及玻璃质。随碱度的增加, 不同类型烧结矿金属相含量降低, 黏结相含量增加, 且铁酸钙含量增加明显;显微结构逐渐均匀化, 磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿由斑状结构过渡为交织熔蚀结构, 钒钛型烧结矿由钛磁铁矿及钙钛矿共同分布结构过渡为熔蚀结构。
采用偏光显微镜对不同碱度不同类型烧结矿矿相结构进行系统研究。结果表明:磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿金属相为磁铁矿及赤铁矿, 而含钛型烧结矿出现钙钛矿;不同类型烧结矿黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙及玻璃质。随碱度的增加, 不同类型烧结矿金属相含量降低, 黏结相含量增加, 且铁酸钙含量增加明显;显微结构逐渐均匀化, 磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿由斑状结构过渡为交织熔蚀结构, 钒钛型烧结矿由钛磁铁矿及钙钛矿共同分布结构过渡为熔蚀结构。
摘要：
分析了有机胺类萃取剂的构效关系及其萃钒机理,结果表明:有机胺类萃取剂是以阴离子交换为特征、N原子为萃取功能基的碱性萃取剂;伯胺和叔胺在酸性体系中发生质子化后形成铵盐,季胺盐类不需质子化;伯胺与氢键形成缔合物从而选择性优先萃钒,常用于萃取钒铬渣浸出液中的钒,传统单一伯胺最优萃取pH值一般小于4;叔胺与体系中含钒配合阴离子形成缔合物从而萃钒,其在更低pH值下萃取性能更好,尤其在萃取含铁杂质的浸出液中钒时性能优良,但叔胺饱和容量小、萃取剂消耗量大且易产生第三相;强碱性季胺盐与含钒溶液接触时,含钒阴离子与萃取剂中Cl-发生交换,从而使钒进入有机相,季胺盐类存在饱和容量低以及分相平衡时间较长的问题。评述了近年来有机胺类萃取剂萃钒的研究进展,指出了今后的研究方向:探索最佳萃取pH值、提高改性剂性能、与其它试剂协同萃钒、优化萃取前的提钒工序等,同时加强胺类萃取剂萃钒机制的探究,开发高效且适应范围广的新型胺类萃取剂。
分析了有机胺类萃取剂的构效关系及其萃钒机理,结果表明:有机胺类萃取剂是以阴离子交换为特征、N原子为萃取功能基的碱性萃取剂;伯胺和叔胺在酸性体系中发生质子化后形成铵盐,季胺盐类不需质子化;伯胺与氢键形成缔合物从而选择性优先萃钒,常用于萃取钒铬渣浸出液中的钒,传统单一伯胺最优萃取pH值一般小于4;叔胺与体系中含钒配合阴离子形成缔合物从而萃钒,其在更低pH值下萃取性能更好,尤其在萃取含铁杂质的浸出液中钒时性能优良,但叔胺饱和容量小、萃取剂消耗量大且易产生第三相;强碱性季胺盐与含钒溶液接触时,含钒阴离子与萃取剂中Cl-发生交换,从而使钒进入有机相,季胺盐类存在饱和容量低以及分相平衡时间较长的问题。评述了近年来有机胺类萃取剂萃钒的研究进展,指出了今后的研究方向:探索最佳萃取pH值、提高改性剂性能、与其它试剂协同萃钒、优化萃取前的提钒工序等,同时加强胺类萃取剂萃钒机制的探究,开发高效且适应范围广的新型胺类萃取剂。
摘要：
利用真空感应悬浮熔炼炉制备了（TiC+TiB）/Ti-6Al-4Sn-8Zr-0.8Mo-1.5Nb-1W-0.25Si复合材料，增强体占比分别为0%、2%、4%（体积比）。利用金相显微镜、SEM、XRD、TEM和高温拉伸试验机研究了其显微组织和高温拉伸性能。结果表明：钛合金主要由α-Ti相和Ti2ZrAl相组成，Ti2ZrAl相分布在α-Ti片层交界位置。同时，复合材料中还存在多边形块状TiC和TiB长晶须。钛合金组织为典型的魏氏组织，在β-Ti晶粒内α-Ti相长成近平行排列的长针状。钛基复合材料中随着增强体数量增加，α-Ti长径比显著减小，β-Ti晶粒细化。在650～700 ℃范围钛基复合材料强度显著提高，2%增强体复合材料在650 ℃强化效果最优，4%增强体复合材料在700 ℃强化效果最优。温度超过700 ℃后，增强体强化效果减弱。复合材料塑性总体较低。钛基复合材料强化方式为细晶强化、固溶强化和载荷传递强化。高温拉伸时钛基复合材料的断裂方式为脆性断裂。
利用真空感应悬浮熔炼炉制备了（TiC+TiB）/Ti-6Al-4Sn-8Zr-0.8Mo-1.5Nb-1W-0.25Si复合材料，增强体占比分别为0%、2%、4%（体积比）。利用金相显微镜、SEM、XRD、TEM和高温拉伸试验机研究了其显微组织和高温拉伸性能。结果表明：钛合金主要由α-Ti相和Ti2ZrAl相组成，Ti2ZrAl相分布在α-Ti片层交界位置。同时，复合材料中还存在多边形块状TiC和TiB长晶须。钛合金组织为典型的魏氏组织，在β-Ti晶粒内α-Ti相长成近平行排列的长针状。钛基复合材料中随着增强体数量增加，α-Ti长径比显著减小，β-Ti晶粒细化。在650～700 ℃范围钛基复合材料强度显著提高，2%增强体复合材料在650 ℃强化效果最优，4%增强体复合材料在700 ℃强化效果最优。温度超过700 ℃后，增强体强化效果减弱。复合材料塑性总体较低。钛基复合材料强化方式为细晶强化、固溶强化和载荷传递强化。高温拉伸时钛基复合材料的断裂方式为脆性断裂。
摘要：
从2022年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并针对目前行业存在的问题提出了建议。
从2022年我国钛工业钛精矿、海绵钛、钛锭、钛材等品种的产能、产量、应用和进出口等数据分析了我国钛工业的整体情况，并针对目前行业存在的问题提出了建议。
