钢铁钒钛

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2026, 47(1): 1-9. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.001

摘要(118) HTML(69) PDF(37)

摘要:
针对传统铁水提钒工艺因喷吹O₂所引起的熔池控温难、铁损失和冷却剂使用造成钒渣品位降低等问题，利用间接氧化反应温和、过程可控的特点，提出采用铁氧化物进行铁水提钒的新技术。基于热力学计算，采用具有热力学优势的Fe₂O₃作为氧化剂，明确添加量为1.5%～6.0%；在此基础之上，通过系统考察Fe₂O₃的添加量、粒级以及反应温度对间接氧化提钒的影响规律，揭示了降低粒级与提升温度对钒氧化行为的强化机制；提出“CaO-Fe₂O₃”的氧化剂构建体系，通过降低体系熔化温度进一步提高反应效率；经工艺参数优化，在反应温度1350 ℃，添加4.5%的0.074～0.5 mm粒级Fe₂O₃，并按照n(CaO):n(Fe₂O₃)=0.75配入CaO时，反应2 min达到平衡状态，终点钒含量为0.016%，钒氧化率为95.12%，钒渣中V含量为7.15%，P含量为1.93%。该技术通过“CaO-Fe₂O₃”体系实现了铁水中钒的高效提取，为铁水提钒工艺的发展提供了新的思路。

氢气还原制备一氧化钒试验研究

于杰, 黄青云, 钟大鹏, 裴贵尚, 苏丽佳, 徐海铭, 向俊一

2026, 47(1): 10-16, 27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.002

摘要(41) HTML(23) PDF(16)

摘要:
一氧化钒（VO）作为高能量和高功率锂离子电池（LIBs）的潜在负极材料，其现有合成方法存在纯度低、成本高、工艺复杂等问题，限制了其在电极材料上的应用。笔者提出了采用氢气还原V₂O₃制备VO新工艺，以V₂O₃为原料、H₂为还原剂，系统研究了还原温度、还原时间等因素的影响。通过V-H-O多相反应实现VO的制备，制得的VO粉体颗粒表面较为平整，呈现出近似球或椭球的形状；XRD衍射图谱与标准衍射图谱呈现高度一致性，峰位对应精准，峰形尖锐且半峰宽较窄，表明其结晶程度优良。通过优化参数，确定最佳VO还原条件，当还原温度1500 ℃、还原时间5.5 h、氢气流速0.264 cm/s时，钒含量约78.27%，符合VO_0.80-VO_1.20。

冷却温度-保温时间对熔分钛渣析晶的影响

李晨辉, 杜培培, 赵素兴, 田铁磊, 李兰杰, 龙跃

2026, 47(1): 17-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.003

摘要(46) HTML(30) PDF(14)

摘要:
以某钢厂熔分钛渣为研究对象，通过高温熔析试验并结合XRD分析，系统探究了冷却温度（1150～1300 ℃）协同保温时间（0～60 min）对熔分钛渣析晶行为的影响规律。结果表明：黑钛石相-MgTi₂O₅最优析晶窗口为温度1250～1300 ℃，时间30～50 min，析出量达 51.2%～56.2%；假板钛矿-Fe₂TiO₅最优析晶窗口为温度1150～1200 ℃，时间40～60 min，析出量达 38%～40%；金红石-TiO₂最优析晶窗口为温度1150～1200 ℃，时间0～30 min，析出量 25%～35%。三者析晶行为呈现明显竞争关系，且单一物相优势析晶区间与其余两相抑制区高度重叠，为熔分钛渣特定含钛物相析晶的定向促进或靶向抑制提供精准工艺优化窗口，为工业熔分钛渣钛组分定向分离与提取提供了理论依据。

TFe对钒渣熔体物化性质影响的研究

杜昌武, 陈均, 陈炼, 付新瑞, 王丽君

2026, 47(1): 28-35. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.004

摘要(35) HTML(25) PDF(15)

摘要:
通过旋转柱体法和半球法研究了FeO-SiO₂-V₂O₃-TiO₂-MnO-CaO-MgO体系的黏度和熔化特性，探讨了全铁含量（TFe）对钒渣熔体物化性质的影响规律。结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析，研究了钒渣在高温下的物相析出及其与黏度、熔点之间的关系。结果表明，随着TFe含量的增加，熔渣流动温度降低而黏度升高，且在温度降低时黏度出现明显的转折点。高于转折温度时，TFe变化对熔渣的黏度影响不显著，而低于转折温度时，钒渣的黏度随TFe的增加而显著升高。在提钒温度1350 ℃下，熔渣析出相主要为高熔点尖晶石相，TFe含量的增加促进了尖晶石相的析出且单颗粒长大的趋势，导致熔体黏度骤增和熔化温度升高。研究结果为调控钒渣的物相组成和优化理化性能提供了理论依据。

电子束选区熔化增材制造TiAl合金及其热处理工艺研究进展

王双赞, 葛庚午, 卢东, 梁永锋, 林均品

2026, 47(1): 36-48. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.005

摘要(82) HTML(59) PDF(29)

摘要:
电子束选区熔化技术（Electron Beam Melting，EBM）是增材制造脆性TiAl合金部件的理想成形方法，以实现TiAl合金复杂结构成形和优异性能。相较于其他增材制造方法，EBM具有预热温度高、不易开裂、氧含量低等优势，因而被广泛研究，尤其是Ti-48Al-2Cr-2Nb（4822）合金。EBM制备的4822合金平均晶粒尺寸通常小于20 μm，晶粒尺寸远小于传统铸造合金。EBM制备的4822合金室温强度最高可达600 MPa以上，但塑性较差且存在缺陷，热等静压（HIP）和高温热处理（HT）是提升力学性能重要的后处理手段，可将室温延伸率提升至1.3%。然而，EBM制备TiAl合金工艺及热处理还存在许多问题，综述了近年来EBM增材制造TiAl合金及其热处理工艺的研究进展，对目前存在的问题及应对措施进行了分析总结，并对增材制造TiAl合金未来的发展方向进行了展望。

TiC-NbC协同强化铁基合金耐磨涂层的微观组织与力学性能研究综述

绍瑞, 李子逸, 冯中学, 陈敏, 刘许旸, 翁刘, 张雪峰

2026, 47(1): 49-61. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.006

摘要(49) HTML(29) PDF(15)

摘要:
在高温、重载、高速摩擦等极端工况下，采用先进的表面工程技术在钢铁基体表面制备铁基耐磨涂层是延长关键部件服役寿命、实现资源循环利用的有效途径。传统Fe-Cr-C合金中常形成粗大的M₇C₃型初生碳化物，这些脆性相易在苛刻服役环境下成为裂纹源，影响涂层使用寿命。引入Nb元素可在晶界析出尺寸细小的NbC，从而抑制裂纹萌生并降低开裂倾向。然而，过量添加Nb会导致NbC偏聚并形成粗大颗粒，不利于提升涂层性能。进一步引入Ti元素能够与C原位反应形成稳定且高硬度的TiC，并作为NbC的异质形核核心，从而实现组织的细化与均匀化，有效改善涂层的综合性能。文章综述了原位生成TiC与NbC协同作用的形核机制及Fe-Cr-C合金涂层中引入Nb、Ti元素对涂层显微组织和力学性能的影响，为高性能耐磨铁基合金涂层的应用研究提供理论支撑。

TC4钛合金盘锻件显微组织和高温拉伸性能均匀性研究

王影, 李楠, 彭文雅, 于帅, 刘建荣, 郭海龙, 王清江

2026, 47(1): 62-70. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.007

摘要(50) HTML(30) PDF(16)

摘要:
采用模锻成形与固溶时效处理制备了TC4钛合金盘锻件，系统研究了盘锻件不同位置的显微组织特征以及对应的高温拉伸性能。结果表明，盘件沿径向存在一定的高温强度差异：其中轮缘区域强度最高，距轮心1/2R区域（R为半径）最低，而不同位置的塑性差异较小。显微组织与断口形貌分析表明，显微组织和织构差异是造成高温强度存在差异的主要原因。轮缘与轮心区域具有细小、均匀分布的板条状α相，能有效缩短位错运动的平均自由程，从而在提高强度的同时保持良好的塑性。然而，1/2R区域的α相主要呈现出粗大的集束状，导致强度与塑性下降。

热拉拔-退火协同调控TB13钛合金再结晶与强塑性匹配机制

苏豪, 康琴, 钟勇, 张泽宇

2026, 47(1): 71-79. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.008

摘要(38) HTML(22) PDF(14)

摘要:
采用多道次热拉拔（总变形量74.4%）结合不同梯度退火工艺（710～740 ℃），探究TB13钛合金丝材组织性能及织构演变规律。结果表明，随着热拉拔减径量增加，合金变形机制由加工硬化主导逐渐转变为动态再结晶主导的软化过程。退火温度对静态再结晶进程具有梯度调控作用，低温退火（710～720 ℃）以回复过程为主，强度保持在810～785 MPa，但延伸率较低，仅为22%～24%；中高温度退火（730～740 ℃）通过再结晶织构重构与位错密度重置，实现了强度736～760 MPa与延伸率29%～31%的良好强塑性匹配。织构分析表明，热拉拔诱导形成强烈的<101>//拉拔方向丝织构（取向密度4.9），而退火处理通过再结晶织构重构实现多组元弱织构（<212>/<001>/<111>取向密度2.28～2.74），显著降低了材料的各向异性。

基于铝热还原的低成本Ti-4.5Al-xMo-2Fe合金制备及Mo含量对性能的影响

陈光润, 马兰, 杨绍利, 肖建, 张杨, 曾莉

2026, 47(1): 80-88. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.009

摘要(38) HTML(24) PDF(13)

摘要:
钛合金因其高比强度、优异的耐腐蚀性及良好的高温稳定性，广泛应用于航空航天与海洋工程领域。其传统生产过程能耗高、成本大，制约了应用的进一步推广。研究以高钛渣和钛白粉为原料，采用铝热还原法制备钛铝基中间合金，经精炼调质获得Ti-4.5Al-xMo-2Fe近α型钛合金，系统研究了Mo含量(0、1.5%、3%、4.5%)对合金组织与性能的影响。结果表明，该工艺可制备出组织均匀的Ti-4.5Al-xMo-2Fe合金；随着Mo含量增加，合金中片层α相显著细化并伴随β相生成，硬度与密度相应提高。经热压缩变形后，Mo含量为3%的合金在850 ℃、应变速率0.01 s⁻¹、形变量50%时表现出优良的热加工性能。

Mo合金化纯Ti电化学行为研究

高强, 滕艾均, 康强, 王鹏, 王纪兵

2026, 47(1): 89-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.010

摘要(45) HTML(26) PDF(12)

摘要:
研究了不同Mo含量合金化对纯Ti微观组织结构和电化学行为的影响，旨在改善钛双极板在质子交换膜水电解环境中的耐蚀性和电导率。结果表明，随着Mo含量增加，β相的体积分数增加，α相的晶粒尺寸减小，耐蚀性提高。韦伯阻抗出现在开路电位下阻抗谱的低频区域。当Mo含量低于1.0%时，电化学腐蚀后表面存在较多腐蚀坑。1.0 V vs Ref极化4 h的钝化膜表现出n型半导体行为，当Mo含量大于1.0%时，钝化膜的导电性增加。

“碳中性”碳源秸秆炭对保护渣熔化行为的影响

上官端艳, 许玉红, 郭志鹏, 郝子怡, 李涛, 谭敏, 谷少鹏

2026, 47(1): 94-101. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.011

摘要(72) HTML(54) PDF(26)

摘要:
炭质材料作为保护渣中不可或缺的原料之一，主要发挥调控保护渣熔化行为的作用。“双碳”背景下，现有炭质材料存在固定碳、N和S含量高等导致碳、NO_x和SO₂高排放问题，严重影响生态环境。其次存在不可再生及成本高等问题，急需寻找一种可再生且环境友好型的炭质材料进行代替。研究提出了一种“碳中性”、可再生以及储量丰富的固体废弃物秸秆炭作为保护渣新型碳源，研究了炭黑C611和秸秆炭各自的基本物理性能，系统分析了碳的种类和含量对保护渣熔化行为的影响规律。研究结果表明：秸秆炭的比表面积和平均粒径均大于炭黑C611，固定碳含量低于炭黑C611。随着秸秆炭含量增加，保护渣的软化温度、熔化温度和流动温度均明显升高，其中秸秆炭对熔化温度的影响效果最为明显。随着秸秆炭含量增加，保护渣的熔化速度降低，当碳含量为8%时，秸秆炭对保护渣熔化速度的控制效果与炭黑C611相同。

废料细化钢渣对导电沥青混合料的电学性能影响研究

栾利强, 石云升, 陈耀鹏, 李晓龙

2026, 47(1): 102-111. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.012

摘要(55) HTML(31) PDF(12)

摘要:
为解决导电沥青混合料在温度变化、荷载及微裂缝损伤下电阻稳定性不足从而影响融雪化冰效率的问题，引入具有导电性的细化废料钢渣，设置不同细粒径钢渣替换量的碳纤维导电沥青混合料，研究了温敏效应和压敏效应以及微裂缝影响下的电学性能变化，并对其微观状态下导电机理进行分析。结果表明：①细粒径钢渣对在负温度环境由于PTC效应电阻率快速增涨有抑制作用，其抑制最大水平可达到54%；②在10次标准轴载循环压力作用下，随着细粒径钢渣替换率增加，其电阻尖峰波动次数逐渐降低为0，当钢渣集料替换率达到75%时，与碳纤维掺量为0.3%协同作用可形成稳定的复合导电网络，钢渣的均匀分布对于导电沥青混合料电阻异常增大的尖峰波动有显著稳定改善作用；③1 mm细裂缝、2 mm粗裂缝、损伤裂缝三种预制微裂缝情况下，细粒径钢渣替换量与电阻增长率和愈合电阻恢复率分别呈负相关和正相关，当细粒径钢渣替换率为100%时，在损伤裂缝下，对应裂缝愈合前电阻增长率为42.6%，裂缝愈合后电阻恢复率为96.2%，相较于对照组电阻增长率有效减少了0.19，电阻恢复率增加了0.177，与另外两种裂缝情况相比，损伤裂缝下具有最高的电阻增长幅度和最优的电阻恢复能力。

磷酸铵镁沉淀法资源化协同处理提钒和高镁脱硫废水

周素莹, 高辉, 孙晓辉, 陈湘生, 董梦格, 薛向欣

2026, 47(1): 112-120. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.013

摘要(50) HTML(28) PDF(14)

摘要:
钒生产企业在钠化提钒和烟气脱硫过程中会产生大量含有高浓度氨氮、六价铬、盐的“三高”型复杂提钒废水与富镁脱硫废水，给资源回收和环境保护带来严峻挑战。传统分质处理模式存在占地面积大、运维成本高等问题。研究提出一种基于磷酸铵镁沉淀的协同处理策略，将其作为前处理，提钒废水提供氮源，富镁脱硫废水提供镁源。结果表明，反应过程中调节pH至9.5，n(Mg):n(N)=1.8，n(P):n(N)=1.5，反应15 min，氨氮和镁的回收率分别高达97.72%和86.62%，沉淀物主要由不含铬的磷酸铵镁（73.24%）和磷酸钾钠镁（23.75%）组成，实现氮、镁资源协同回收。此外，该策略可减少22%～60%化学药剂用量，显著降低占地面积，减轻后续高盐废水的处理负荷，为钒厂废水资源化利用提供了新思路。

高钛型高炉渣基低碳胶凝材料的制备及其水化机理

杨婷婷, 邹蕊麒, 杨志远, 敖进清, 史恩泽, 杨元意

2026, 47(1): 121-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.014

摘要(41) HTML(25) PDF(11)

摘要:
为实现混凝土中胶凝材料的低碳化，并促进高钛型高炉渣的进一步高效、高附加值利用，采用高钛型高炉渣-锂渣-硅灰复合掺合料替代部分水泥制备高钛型高炉渣基低碳胶凝材料，探讨复合掺合料配比、物理和化学激发方式对该低碳胶凝材料物理和力学性能的影响规律，并分析其水化机理。研究表明：机械活化和化学激发均可提高高钛型高炉渣基低碳胶凝材料的早期和后期强度，当m(水泥)：m(高钛型高炉渣粉)：m(锂渣粉)：m(硅灰)：m(Ca(OH)₂)=70:21:6:3:2时，低碳胶凝材料7 d和28 d抗压强度比可分别达到82.01%和97.21%；机械活化可使机械能转化为表面能，增强锂渣粉的水化活性，同时，Ca(OH)₂的碱激发协同锂渣粉的硫酸盐激发，进一步促进了复合掺合料的二次水化反应。

不同稀土硅铁含量对45^#钢大型铸锭组织及力学性能的影响研究

满宁, 李鑫, 王佳一, 樊江磊, 魏世忠

2026, 47(1): 130-139. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.015

摘要(82) HTML(49) PDF(27)

摘要:
通过消失模铸造法制备两个尺寸为300 mm×300 mm×400 mm的45^#碳素钢，45^#钢分别加入0.15%和0.35%含量的稀土硅铁。取铸锭的四分之一，沿Y轴从铸锭心部至底部取样。研究发现，铸锭的微观组织主要由铁素体和珠光体组成，从铸锭心部到底部，铁素体含量逐渐增加，而珠光体含量逐渐减少，同时铁素体尺寸也逐渐变小。此外，随着稀土硅铁含量的升高，0.35%含量铸锭内的溶质元素（Mn、Si）含量整体提高，这对其微观组织产生了重要影响，表现为铸锭铁素体含量增多、组织明显细化。力学性能测试结果显示两个铸锭的硬度与拉伸性能皆呈现出从心部到底部逐渐降低的趋势，这表明在两个铸锭中，硬度和拉伸性能与珠光体含量呈正相关关系。进一步分析表明，随着0.35%含量稀土硅铁的加入，铸锭在溶质元素含量提高的同时，其硬度与拉伸性能相较0.15%含量铸锭均得到了增强，由此可知，由更多稀土硅铁的加入带来的溶质元素含量的增多对硬度和拉伸性能有重要影响。

配加褐铁矿改善钒钛氧化球团性能研究

令新科, 胡鹏, 林文康, 谢洪恩, 蒲水强, 朱凤湘, 胡猛

2026, 47(1): 140-148. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.016

摘要(50) HTML(26) PDF(12)

摘要:
为了提高钒钛矿氧化球团抗压强度，通过相关球团试验，研究了配加褐铁矿对钒钛矿球团生球质量、成品球团强度、冶金性能和膨润土配比的影响，并通过对球团焙烧过程体积变化、物相组成等分析，阐述了褐铁矿提高钒钛矿氧化球团抗压强度的作用机理。研究结果表明，褐铁矿对强化钒钛矿生球和成品球团质量有显著的作用，随着褐铁矿配比的增加，生球抗压强度、落下次数和成品球抗压强度呈增加趋势，当褐铁矿配比为9%时，成品球团抗压强度为3514 N/个。随着褐铁矿配比增加，T₁₀（软化开始温度）、T₄₀（软化终了温度）和软化区间减小，熔化区间增加，RSI变化不明显。随着褐铁矿替代膨润土比例增加，生球质量呈降低趋势，成品球团抗压强度先增大后减小，但均高于基准。配加适量的褐铁矿可以增加球团的低熔点相和孔隙率，磁铁矿氧化速率更快、氧化程度更均匀，球团孔隙分布更均匀且裂纹减少，成品球团抗压强度更高。

含钛微合金钢保护渣固态渣膜析晶传热性能研究

刘国旗, 徐子谦, 司旭林, 孔麒畅, 黄伟丽, 王杏娟

2026, 47(1): 149-156. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.017

摘要(43) HTML(28) PDF(12)

摘要:
保护渣固态渣膜是结晶器和铸坯间的关键介质。基于渣膜热流模拟仪制取的含钛微合金钢保护渣固态渣膜，对渣膜的厚度、孔隙度、粗糙度等物理性质进行分析；使用XRD、扫描电镜、矿相显微镜分析渣膜的析晶性能；此外，对渣膜的热阻、热流密度等传热性能进行研究。研究结果表明，渣膜表面粗糙度在固态渣膜凝固初期就已形成，受液渣温度变化影响明显；固态渣膜呈现玻璃态和结晶态两层结构，且矿相主要为钙钛矿；铜探头浸入液渣初期，热流密度迅速增大，当水冷铜探头浸入液渣时间13 s时，保护渣的热流密度均到达了最大值，分别为0.988、1.208 MW/m²和1.355 MW/m²，随着铜探头浸入时间的增加，固态渣膜逐渐变厚，热阻变大，热流密度逐渐降低。

热变形行为对20MnCr5齿轮钢热轧棒材MnS夹杂物的影响

王旭辉, 杨健, 张庆松, 栗文浩, 尹青, 王维坤, 张梅

2026, 47(1): 157-164. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.018

摘要(48) HTML(31) PDF(12)

摘要:
MnS夹杂物的控制是开发高品质齿轮钢的关键，采用Gleeble-3500热模拟试验机对20MnCr5齿轮钢热轧棒材进行单道次热压缩试验，研究了MnS夹杂物在应变速率1.0 s⁻¹，变形量15%～50%，变形温度900～1100 ℃条件下热变形过程中的演变行为，同时研究了不同变形量和变形温度对MnS及其复合夹杂物的尺寸、长宽比、相对塑性的影响。结果表明，MnS夹杂物的碎化程度随变形量和变形温度发生周期性变化，在30%变形量时，随着温度升高，MnS夹杂物的相对塑性先减小后增加，由2.31减小到2.01，再增加到3.55；在950 ℃时，随着变形量的增加，MnS夹杂物的相对塑性一直减小，由2.98减小到2.01，再减小到0.94。结合MnS夹杂物的长宽比、尺寸、相对塑性的变化，在30%变形量时，20MnCr5齿轮钢的最佳变形温度为900 ℃，在950 ℃时，20MnCr5齿轮钢的最佳变形量为50%。

不同成分体系800 MPa级镀锌双相钢成形性能对比分析

张茜, 佟连杰, 刘立学, 王嘉伟, 王海龙

2026, 47(1): 165-170. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.019

摘要(40) HTML(22) PDF(11)

摘要:
采用金相组织、单轴拉伸、成形极限、扩孔、局部/全局成形性评价图等方法，对比分析了两种成分体系800 MPa级镀锌双相钢成形性能差异。研究发现，两种成分体系双相钢均为铁素体+马氏体组织，且马氏体含量相当（约50%）。高碳系列双相钢有较低的屈强比（0.563）、较高的均匀延伸率（15.65%）和较高的FLD₀（平面应变点，0.236），但扩孔率较低（19.62%），适用于复杂结构和高拉延深度的零件，如B柱、纵梁连接板等。相比而言，低碳系列双相钢通过添加Cr、Mo等合金元素，实现了马氏体岛的均匀细小弥散分布，具有稍高的屈强比（0.58）、较低的均匀延伸率（11.72%）和较低的FLD₀值（0.184），但扩孔率很高（25.68%），更适用于对翻边、扩孔等局部成形性能要求高的零件，如门槛、下边梁、座椅侧板等。研究结果为800 MPa级镀锌双相钢的选材应用提供了理论依据和实践指导。

光伏用高强钢高温氧化行为研究

刘昱佳, 冉长荣, 郭太雄, 金永清, 李庆龙, 于恒祥, 曹光明

2026, 47(1): 171-179. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.020

摘要(46) HTML(26) PDF(11)

摘要:
采用高温同步热分析仪（TGA）对光伏用高强钢S350GD和S420GD在干燥和潮湿气氛下的高温氧化行为进行了系统研究，并采用X射线衍射（XRD）和场发射电子探针（EPMA）分析氧化铁皮的物相组成、截面形貌及元素分布。结果表明，S350GD和S420GD氧化增重曲线均符合抛物线规律，S420GD的氧化铁皮对比S350GD，厚度更小且高价铁氧化物占比更高；S420GD在氧化铁皮和基体界面处存在Si元素富集层，其中SiO₂和Fe₂SiO₄协同降低Fe²⁺扩散系数；对比干燥和潮湿气氛，S350GD和S420GD的氧化铁皮生长规律相同，潮湿气氛下氧化铁皮厚度更大且低价铁氧化物占比更高；潮湿气氛下氧化铁皮中产生大量孔洞和微裂纹等缺陷，这些缺陷成为粒子的扩散通道，从而加快了氧化反应。

临界退火保温时间对I&Q&P工艺中锰钢组织与性能的影响

蓝桂年, 谢佳璇, 闫博伟, 刘明波, 李红斌, 杨吟野, 周朝刚

2026, 47(1): 180-188. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.021

摘要(40) HTML(24) PDF(9)

摘要:
利用SEM、XRD、拉伸试验机、Thermo-Calc软件与DICTRA模块模拟计算临界退火过程中元素的变化与Mn元素扩散情况，采用临界退火-淬火-配分（I&Q&P）工艺，研究热轧态6Mn中锰钢在10，30，60 min不同临界退火时间下的组织及其力学性能影响机制。结果表明：随退火时间延长，显微组织由初始的块状铁素体与马氏体逐渐转变为板条马氏体基体上弥散分布的残余奥氏体的微观结构。残余奥氏体体积分数从10 min退火时的17.6%增至60 min时的21.1%，碳含量从0.78%提升至1.31%。DICTRA模拟结果显示随退火时间的增加，γ与α之间两相界面不断扩大，Mn元素在奥氏体内形成梯度分布，显著提高了奥氏体的稳定性。经60 min退火后试样综合力学性能最优，其中抗拉强度1121 MPa，断后伸长率29.1%，强塑积达32.6 GPa·%。

双金属复合管材埋弧焊工艺及焊缝组织性能研究

杨军, 毕宗岳, 朱磊, 万仁远, 王雪怡

2026, 47(1): 189-196. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2026.01.022

摘要(47) HTML(27) PDF(9)

摘要:
利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）观察了原料热轧卷复合界面和复合管材焊缝的微观组织，采用能谱仪（EDS）线扫描试验测定了原料界面处元素含量变化的线分布曲线，采用能谱仪（EDS）面扫描试验测定了复合管材焊缝熔合区不同微区域内的分布情况，同时对复合管材焊缝进行了拉伸试验、Charpy冲击试验、弯曲试验、显微硬度试验和腐蚀试验。结果表明，采用埋弧焊工艺技术方案能够成功实现304/Q235B Ø610 mm×(6+1) mm复合管材的工程化批量生产。复合管材复层焊缝组织为针片状奥氏体+条带状或蠕虫状铁素体的复相组织，基层焊缝为少量先共析铁素体+针状铁素体的复相组织，焊缝强度、低温韧性、显微硬度、塑性变形等各项力学性能和抗晶间腐蚀性能完全满足GB/T 31940-2015《流体输送用双金属复合耐腐蚀钢管》标准要求。研究成果将为高质量双金属复合管材的产业化生产提供一定理论参考和技术支持。

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2026年第47卷第1期

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