钢铁钒钛

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尹翔鹭, 滕艾均, 曾泽华, 张东彬, 代宇, 毋伟

2022, 43(2): 1-6. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.001

摘要(545) HTML (26) PDF(77)

摘要:
通过氮原子取代不同位置的Ti或者O原子，构建了三种不同掺杂结构的氮掺杂TiO₂：O-Ti-N、Ti-O-N和N-Ti-N。基于密度泛函理论，第一性原理计算研究了三种氮掺杂结构对于TiO₂的晶体结构、能带结构、态密度和光学性质的影响。研究结果表明：三种掺杂结构都可以稳定地存在于TiO₂中，符合文献报道。氮原子的掺杂显著降低了TiO₂的禁带宽度。由于N 2p和O 2p之间的杂化作用，在禁带区域形成杂质能级，降低了激发电子向导带跃迁所需的能量。Ti-O-N掺杂结构的TiO₂吸收光谱发生了明显的红移现象，说明该结构更有利于提高TiO₂在可见光范围的光催化活性。

脱硝催化剂载体二氧化钛制备研究进展

李化全, 邱贵宝, 吕学伟

2022, 43(2): 7-14, 20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.002

摘要(417) HTML (54) PDF(66)

摘要:
脱硝催化剂载体二氧化钛（TiO₂）以其优异的性能在SCR烟气脱硝催化剂行业中得以广泛应用，并成为应用研究的热点。综述了近年来国内外采用液相法和固相法制备脱硝催化剂载体二氧化钛的工艺技术的研究情况和负载活性组分的脱硝催化剂载体二氧化钛的研究情况，比较分析了不同研究工艺制备方法的原理、特点、优缺点和研究进展，展望了脱硝催化剂载体二氧化钛的应用前景。阐明了脱硝催化剂载体TiO₂制备中工业化和工程应用中的不足和研究方向，指出了制备方法中依托硫酸法的改进提升获得大比表面积、高活性、低成本等指标的脱硝催化剂载体TiO₂粉体依然是研究重点和发展趋势。

金红石二氧化钛粒径与蓝相指标的相关性研究

刘婵, 路瑞芳, 孙蔷, 石瑞成, 吴健春

2022, 43(2): 15-20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.003

摘要(220) HTML (37) PDF(47)

摘要:
采用不同的K₂O、P₂O₅、ZnO盐处理配方处理偏钛酸，煅烧后得到金红石含量合格的硫酸法钛白初品，检测蓝相指标SCX、ZS90平均粒径Z-Ave和SEM平均粒径，并通过线性拟合和回归等手段分析三者之间的线性相关性。结果表明，钛白初品的ZS90平均粒径Z-Ave和SEM平均粒径与SCX的线性相关性指标Pearson相关系数分别达到了−0.957和−0.935，说明该两项粒径指标大小均与SCX值成负线性相关性。SCX与Z-Ave线性回归方程的R-Sq达到了91.6%，SCX与SEM平均粒径线性回归方程的R-Sq达到了87.5%，线性回归结果表明，采用SCX值对Z-Ave的预测有效性要稍高于对SEM平均粒径的预测有效性。钛白粉厂家可将常规监测指标SCX值带入相应的拟合方程式来对产品粒径进行统计分析和跟踪，并据此对工艺技术进行调整。

攀西某选厂选钛浮选动力学特性研究

谭世国, 樊学赛, 蒋仁东, 罗荣飞

2022, 43(2): 21-24. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.004

摘要(207) HTML (23) PDF(36)

摘要:
针对攀西某选厂粗粒浮选流程，研究了选钛浮选机的动力学特性。利用排水取气法对不同作业的浮选机的充气量和空气分散度进行了测试。结果表明：钛粗扫选充气量0.16～0.51 m³/(m²·min)。直流槽浮选机空气分散度明显优于吸浆槽浮选机。浮选机内矿化气泡从距溢流堰深度1000 mm运动到200 mm的过程中，携带的矿物品位几乎不变，气泡负载基本相当，说明粗选矿化气泡运动至距溢流堰深度1 000 mm后比较稳定，矿物颗粒粘附在气泡上较难脱落。浮选机内存在较为明显的分层现象，即距溢流堰1 500 mm以下矿浆浓度相差不大，随着距溢流堰深度减小，浓度明显下降。

从含钒页岩中提取五氧化二钒的研究进展

亢选雄, 叶国华, 朱思琴, 梁雪崟

2022, 43(2): 25-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.005

摘要(374) HTML (44) PDF(44)

摘要:
介绍了含钒页岩提钒的主要环节，包括预富集、焙烧、浸出等，分析讨论了各环节的优缺点。含钒页岩的预富集可以提高原矿中钒的品位、降低矿石处理量、提高含钒页岩资源的有效利用率，但对矿石性质要求较高；焙烧可以有效地破坏含钒页岩的晶体结构、促进低价钒向高价钒的转化，但存在效率较低、能耗较高和潜在污染等问题；直接酸浸工艺能有效浸取以吸附形式存在的含钒页岩中的钒，但对于以类质同象赋存于云母晶格中的含钒页岩适用性较差；新型浸出技术（如超声波浸出、微波浸出、微生物浸出技术等）强化了对含钒矿物晶体结构的破坏，但受技术和设备发展水平的限制，目前并未在工业上得到很好的应用。

熔融钒渣还原提铁过程中的黏度特性研究

王宁, 陈敏, 张灵犀

2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006

摘要(214) HTML (34) PDF(32)

摘要:
研究了在切削废料还原熔融钒渣提铁的工艺进程中熔渣体系黏度的变化规律，并通过对钒渣体系熔体结构的研究，从微观结构角度揭示了熔体中结构单元对宏观黏度的作用机理。结果表明，随还原反应进行，渣中FeO含量不断降低，SiO₂含量增加，渣中自由氧离子减少，无法破坏硅酸盐的链、环状结构，导致渣中孤立体、二聚体等简单硅酸盐结构单元减少，链、层状等复杂硅酸盐结构单元增加，熔体聚合度增强，渣系黏度逐渐增加。

工业纯钛TA2拉伸及低周疲劳性能的各向异性

梁远长, 常乐, 周昌玉

2022, 43(2): 41-47. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.007

摘要(483) HTML (32) PDF(69)

摘要:
为系统研究工业纯钛TA2拉伸性能及低周疲劳性能的各向异性，沿轧制方向（RD）、与RD呈30°方向（RD-30°）、与RD呈60°方向（RD-60°）及垂直轧制方向（TD）开展了室温拉伸及低周疲劳试验。结果表明：随着取样角度增加，屈服强度增加，屈强比上升，材料的塑性下降。基于Hollomon模型及Johnson-Cook模型对工业纯钛真实应力应变曲线进行预测，发现Hollomon模型预测精度更高。低周疲劳试验结果表明：不同取样方向的试样均呈现循环软化特征，随着取样角度增加，恒定应变幅下循环应力幅值增加，总的应变能密度增加，导致疲劳寿命呈下降趋势。不同取向试样的低周疲劳寿命满足Manson-coffin经验关系式。

基于Ti-Si-Fe合金与B粉的TiB₂熔盐法合成制备研究

程登峰, 张锦化, 王景然, 柯昌明

2022, 43(2): 48-55. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.008

摘要(240) HTML (13) PDF(26)

摘要:
以从高钛型高炉渣中提取的Ti-Si-Fe合金和无定形硼粉为原料，在NaCl-KCl熔盐中合成了TiB₂粉体，研究了反应温度、保温时间、熔盐量、B/Ti摩尔比对反应进程的影响。结果表明：提高反应温度或延长保温时间均能促进反应进行，在850 ℃时开始有TiB₂生成，1100 ℃时反应完全。熔盐有促进反应过程的作用。元素分布表明，含Fe的颗粒同时含Si，这与产物FeSi₂相对应；大多数颗粒同时含有Si、Ti、B，说明在这些颗粒中产物TiB₂和Si是伴生在一起的；少数颗粒只含有Ti、B，对应产物TiB₂。产物颗粒形貌有两种，一种颗粒表面呈龟裂状，有裂缝或微米级孔洞与颗粒内部相连，这种颗粒同时含有TiB₂、Si或FeSi₂；另一种颗粒由片状TiB₂组成。Ti-Si-Fe合金与B在熔盐中的反应机制为：在熔盐促进作用下，含钛物中的Ti与B反应生成TiB₂，释放出Si及FeSi₂，大部分TiB₂以Si、FeSi₂为骨架形核并长大，从而维持了颗粒原有形貌，少量TiB₂在熔盐中形核并长大形成片状TiB₂的聚集体。合金相与B反应完全的先后顺序依次为：Ti₅Si₃、TiSi、TiFeSi₂和TiSi₂。

石墨烯/TiO₂复合材料的制备及其对甲基蓝的降解

高微, 王俊, 李玉峰, 唐伟伟, 张喆

2022, 43(2): 56-61. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.009

摘要(158) HTML (21) PDF(14)

摘要:
光催化降解已成为污水处理领域发展最快的方法。为改善TiO₂的光催化性能，采用溶胶-凝胶法制备石墨烯(GN)/TiO₂复合材料，利用XRD、SEM对样品的微观结构进行表征，研究制备过程中煅烧温度、煅烧时间以及石墨烯含量对GN/TiO₂复合材料光催化性能的影响。结果表明：所制备TiO₂为球状形貌，粒径为70～200 nm，分布在石墨烯的片层和边缘。当煅烧温度为500 ℃，煅烧时间为20 min，石墨烯含量为5%时对甲基蓝(MB)的光催化降解率最高，为87.21%。此外，研究了GN/TiO₂复合材料对甲基蓝光催化降解的重复利用率，并探讨了光催化机理，结果表明重复使用5次后，对甲基蓝的降解率降低了17.64个百分点。

TC4钛合金单丝MIG接头疲劳损伤行为研究

张龙, 李清波, 戴宇, 陈东高, 何逸凡

2022, 43(2): 62-67. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.010

摘要(179) HTML (24) PDF(33)

摘要:
采用单丝MIG焊工艺焊接15 mm厚TC4钛合金，对母材和焊接接头的组织、拉伸性能、疲劳性能进行分析测试。结果表明：焊接接头分为母材、热影响区和焊缝区3个部分，其中母材为α+β等轴组织，热影响区为α+β和α′马氏体组成的混合组织，焊缝区在强烈热冲击作用下，晶粒粗化，晶粒内为α′马氏体组织。接头拉伸试样断裂在母材处，断后延伸率为10.5%。母材和焊接接头疲劳寿命随着应力水平的增加而减小，在高应力水平下，母材疲劳寿命高于母材，低应力水平下则相反；母材疲劳源位于试样表面的划痕处，接头疲劳起源于内部气孔处，接头疲劳扩展区有许多二次裂纹，接头扩展区疲劳条带间距小于母材，接头和母材瞬断区都有大量韧窝。

高纯度五氧化二钒纳米纤维布的优化制备研究

倪伟, 彭碧君

2022, 43(2): 68-72. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.011

摘要(202) HTML (23) PDF(26)

摘要:
针对现有五氧化二钒纳米材料特别是纳米纤维布制备工艺复杂、成本高和效率低等问题，提供了一种高效制备五氧化二钒纳米纤维布的方法：水热反应一步法，并初步研究了相关机理。经产品品质和经济性综合考量，优化的水热反应制备条件如下：温度为180～200 ℃，时间为18～24 h，体系中盐酸质量浓度为1%～3%，钒源偏钒酸铵质量浓度为1%～3%。所得五氧化二钒纳米纤维布厚度在0.1～1 mm，纤维直径为50～100 nm。具有良好的柔韧性、结构均一性，且褶皱程度可调。

钒基电极材料在储能领域的研究进展

周华, 宋永昌, 刘进, 郝延蔚, 孙瑞敏, 周永恒, 张艳树

2022, 43(2): 73-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.012

摘要(544) HTML (39) PDF(67)

摘要:
由于具有多变的价态、开放的结构和较高的理论容量，钒基化合物被认为是一种低成本和高性能的储能材料，在钠离子电池、锂离子电池和超级电容器等领域显示出巨大的应用潜力。对钒氧化合物、硫化钒和钒酸盐等钒基电极材料进行了归纳总结，在合理设计电极材料的基础上通过改性或复合的方法进一步提升其能量密度、功率密度和循环寿命，从理论和实际应用上大大推动了钒基材料在储能领域的研究发展。

四氯化钛泥浆真空搅拌蒸发技术与应用

许伟春, 代应杰, 魏治中, 王丽娟

2022, 43(2): 81-86. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.013

摘要(292) HTML (88) PDF(35)

摘要:
为实现泥浆中四氯化钛及有价金属的高效回收利用，进行了四氯化钛泥浆真空旋转蒸发试验，并设计了真空搅拌蒸发系统。利用余热蒸汽加热四氯化钛，螺杆真空泵组提供较高真空度，搅拌桨叶对泥浆进行搅拌，所得四氯化钛干粉含湿率低于1%，四氯化钛回收率达99%，有效解决了四氯化钛泥浆难处理及泥浆中有价金属难回收的问题。且该系统运行对环境友好，设备运行效率高，自动化程度高，适用于大规模的四氯化钛生产。

铁尾矿煅烧酸浸法制备白炭黑及动力学研究

张鹏, 陈星月, 任志峰, 李怡宏, 赵爱春, 何奕波

2022, 43(2): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.014

摘要(200) HTML (13) PDF(19)

摘要:
铁尾矿是钢铁工业生产过程的废弃物，目前堆存量已超过百亿吨，考虑其千亿元以上的潜在价值，将其作为二次资源回收利用将成为必然趋势。铁尾矿成分主要以SiO₂为主，因此从铁尾矿中提取SiO₂再利用是实现其资源化利用的重要发展方向。通过对河北某钢厂铁尾矿成分解析发现，其SiO₂的含量达到68.64%，其中硅的氧化物主要以石英、钠长石、滑石等晶体形式稳定存在于尾矿中。因此提出采用煅烧酸浸法制备白炭黑。具体工艺为：首先对铁尾矿进行高温碱熔活化预处理，再通过酸浸法制备白炭黑。最终确定了最佳碱熔煅烧-酸浸工艺参数：活化温度为850 ℃、活化时间为2 h、Na₂CO₃/SiO₂=1:1.5；酸浸过程溶液pH值为7，搅拌温度60 ℃。在此条件下，铁尾矿硅元素的提取率可达到86.43%，酸浸得到的白炭黑SiO₂含量达到92.26%。此外，对铁尾矿不同升温速率条件下的碱熔煅烧过程进行了动力学研究，推导出碱熔煅烧过程的数学模型，为铁尾矿活化焙烧工艺提供理论依据。

某钒钛磁铁矿尾矿制备加气混凝土砌块的研究

丁春江, 张凯峰

2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015

摘要(150) HTML (21) PDF(23)

摘要:
以承德某钒钛磁铁矿尾矿为主要原料，采用免蒸压的方法，制备了一种性能优良的加气混凝土砌块，研究了配方组成对样品干密度与抗压强度的影响。结果表明：添加水泥与石灰使样品的抗压强度先增大后减小，干密度先减小后增大，添加矿渣可提高样品的抗压强度与干密度，添加Al粉造成样品的抗压强度与干密度下降。采用最佳配方（钒钛磁铁矿尾矿∶矿渣∶生石灰∶水泥∶石膏=6∶ 6∶4∶3∶1，铝粉添加量为0.05%）可制备出抗压强度为4.41 MPa，干密度为695 kg/m³的加气混凝土砌块。样品经28 d养护后，生成了托勃莫来石与水化硅酸钙等水化产物。样品孔隙结构发达，大量结晶良好的叶片状及纤维状的托勃莫来石与CSH相互交织，形成典型的“桥连”结构，从而赋予样品较低的导热系数、优良的耐热性及环境安全性。为高效利用承德地区的钒钛磁铁矿尾矿提供了依据。

高钛型高炉渣混凝土碳化深度试验研究

汪杰, 李根, 梁月华, 干斌, 赵翼

2022, 43(2): 101-106. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.016

摘要(171) HTML (24) PDF(24)

摘要:
混凝土碳化造成钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性失效的主要原因。为研究攀枝花高钛型高炉渣混凝土抗碳化性能，对不同强度高钛型高炉渣混凝土进行不同碳化时间的室内加速碳化试验，结果表明：高钛型高炉渣混凝土强度越低，越容易被二氧化碳侵蚀；碳化时间越长，碳化现象越明显。基于Fick第一定律，根据高钛型高炉渣混凝土强度、碳化时间，建立了高钛型高炉渣混凝土碳化深度预测模型。经与试验结果对比，吻合度高，验证了预测模型准确度。

钒钛烧结矿软熔滴落过程中的物相组成及化学成分变化规律研究

谢洪恩, 胡鹏, 郑魁, 朱凤湘

2022, 43(2): 107-117. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.017

摘要(221) HTML (62) PDF(45)

摘要:
钒钛磁铁精矿的入炉方式是攀钢优化高炉炉料结构的重要内容，对V和Ti在软熔滴落过程中的迁移以及Ti(C,N)的生成有重要影响。目前钒钛烧结矿是攀钢高炉的主要炉料，约一半的钒钛磁铁精矿通过烧结矿进入高炉。通过对钒钛烧结矿在软熔滴落过程中的物相组成和化学成分的变化规律进行研究发现，在烧结矿的软熔滴落过程中，Ti、V、Si、Mg、Al等元素逐渐从钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙等物相迁移到渣相中，同时炉渣吸收焦炭的硫分和灰分。金属铁中Ti、Si、S和C的质量分数已达到甚至超过正常生产时的水平，V的质量分数虽远低于正常生产时的水平，但在金属铁中的收得率远高于Ti、Si、S。烧结矿炉渣冷却后形成的主要物相是黄长石，其次是钙钛矿和辉石。Ti和V主要赋存于钙钛矿中，其次是黄长石和辉石中。在软熔过程中，生成的碳氮化钛很少；在重熔滴落过程中，渣中碳氮化钛显著增加。

TiO₂对高铝高炉渣性能和结构的影响研究

闫华, 刘华军, 陈布新, 扈玫珑

2022, 43(2): 118-124. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.018

摘要(352) HTML (28) PDF(48)

摘要:
随着国内各钢铁企业高炉配加经济性较高的高铝原料的增加，炉渣中Al₂O₃含量增加，渣铁流动性变差，给高炉冶炼带来一系列问题。以CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-TiO₂五元渣系为研究对象，通过相图理论计算结合试验研究和炉渣结构分析，研究了高铝渣中不同TiO₂含量（低钛：5%，中钛：15%，高钛：25%）对高铝高炉渣黏度、熔化性温度的影响，并通过炉渣结构研究解析了影响炉渣物化性能的原因。结果表明：固定碱度R₂为1.25，TiO₂质量分数增加至25%过程中，炉渣熔化温度先下降后增高，当TiO₂质量分数为7%时，炉渣液相析出相由斜长石类的钙铝硅酸盐(Ca₂Al₂SiO₇)转变为高熔点钛酸钙（CaTiO₃），其熔点为1975 ℃，炉渣熔化温度增加；TiO₂含量由低钛5%增加至高钛25%时，炉渣黏度和熔化性温度均降低。温度越高，炉渣流动性越好，渣中TiO₂以[TiO₆]^8-八面体结构存在，可使渣中复杂硅氧网状结构解体；TiO₂含量由5%增加至25%时，炉渣中复杂结构单元Si(Q² + Q³)的含量降低，简单结构单元Si(Q⁰ + Q¹)的含量升高，Si(Q² + Q³)/Si (Q⁰ + Q¹)降低，炉渣结构简单化，即炉渣中无论是在低钛、中钛、还是高钛含量，TiO₂在炉渣中起炉渣修饰子作用，对降低炉渣黏度、改善炉渣流动性有积极作用，可作为高铝冶炼调控手段之一。

钒含量对稀土处理X80管线钢微观组织和析出相的影响

王树丹, 宋波, 毛璟红

2022, 43(2): 125-132, 177. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.019

摘要(184) HTML (53) PDF(29)

摘要:
针对国内某X80管线钢的抗腐蚀问题，在加入稀土（0.02%）处理后，设计三种不同钒含量（0.05%、0.10%、0.15%）的试验钢,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜（SEM）、Thermo-Calc热力学软件、Fatesage7.0热力学软件、透射电子显微镜-能谱仪(TEM-EDS)等试验仪器对钢中组织和夹杂物的观察分析，论述了稀土在钢中对针状铁素体的生成机理。通过热力学计算，研究不同钒含量梯度对试验钢微观组织和析出相的影响。通过电化学技术检测了不同钒含量试验钢在（3.5%）NaCl溶液中抗腐蚀性能。结果表明：稀土可以变质夹杂物，诱导针状铁素体的形成。钒可以细化晶粒，从而起到细晶强化的作用。通过透射电镜观察，析出相的数量和平均尺寸都随着钒含量的增加而增加，有效起到钉扎作用，从而提高钢的强度。通过极化曲线和交流阻抗曲线看出，试验钢的抗腐蚀性能随着钒含量的增加先增强后减弱。钒促进铁素体的形成，晶粒过细反而导致抗腐蚀性能减弱。

浇铸过程底吹氩流量对金属液温度与凝固的影响

耿云飞, 钟良才, 杨晓猛, 杨仕存, 张岭, 贺龙龙

2022, 43(2): 133-139. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.020

摘要(258) HTML (20) PDF(38)

摘要:
采用低熔点Pb₁₈Sn₁₂In₂₁Bi₄₉（质量分数）合金，在不锈钢的锭模中进行浇铸过程底吹氩试验。利用热电偶测定模内不同位置的温度，并采用扫描电镜（SEM）对凝固试样进行铸态相组织观察，研究了浇铸过程底吹氩对合金液温度与合金凝固相组织的影响。试验结果表明，浇铸过程无底吹时，水平方向中心测温点的温度下降很缓慢，浇铸结束后该点的温度骤降到凝固等温平台温度。当浇铸过程底吹氩时，中心点温度以较快的温降速率降低到凝固温度。无底吹氩时，在竖直方向，合金液从下自上依次开始凝固，而底吹氩时，各监测点几乎同时开始凝固。在相同的冷却条件下，浇铸过程底吹氩显著延迟模型下部的开始凝固时间。无底吹氩时检测截面上富Sn相平均直径在2.58 μm，当进行底吹氩时，可以有效改善凝固相组织粒径分布，细化合金铸态相组织，截面上富Sn相平均直径约为1.89～2.20 μm, 较无底吹时降低了26.7%～14.7%。

Na₂O对CaO-SiO₂-Fe₂O₃-P₂O₅渣中磷的富集行为影响

何赛, 刘亚琴, 林路, 侯中晓, 黄芳, 胡砚斌

2022, 43(2): 140-145. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.021

摘要(214) HTML (18) PDF(26)

摘要:
通过MoSi₂高温箱式炉试验和FactSage、扫描电镜及XRD等分析方法，对渣中Na₂O对含磷渣中磷的赋存形式、物相析出规律以及含磷渣中磷的富集行为的影响规律进行系统研究。结果表明：对于CaO-SiO₂-Fe₂O₃-P₂O₅渣系，Na₂O的加入会取代nC₂S-C₃P固溶体中部分钙，形成Na₂Ca₄(PO₄)₂SiO₄固溶体，随着Na₂O进一步增加直至过量时，前述反应生成的高磷固溶体(Na₂Ca₄(PO₄)₂SiO₄)中Ca和Si组分的比例进一步降低，逐渐富集成为更高磷固溶体Na₃PO₄，富磷相中磷的品位得以提高。随着渣中Na₂O含量的增加，炉渣熔点明显降低，富磷相中磷含量明显增加，P₂O₅含量超过30%，完全满足钢渣磷肥对磷含量的要求。因此在炼钢过程加入适量的Na₂O（低于6%）代替CaF₂作助熔剂造渣，可以促进渣中磷富集，进而改善含磷渣中磷资源回收作磷肥的效果。

Ce/Ce-Zr夹杂物诱导高强船板钢中针状铁素体形核行为的研究

孟祥海, 王伟, 毕胜, 李运刚

2022, 43(2): 146-151. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.022

摘要(262) HTML (68) PDF(19)

摘要:
研究了FH40高强船板钢经稀土合金化处理后夹杂物诱发铁素体的变化行为，利用扫描电子显微镜（SEM）和能量衍射谱（EDS）等手段观察分析了钢中稀土夹杂物的形貌特征以及诱发形成IAF的行为机制。研究结果表明：经Ce或Ce-Zr复合处理后，稀土复合夹杂物形状得到球化，且均能诱发针状铁素体形成；单独Ce处理形成的Al-Ce-O+MnS夹杂物诱导针状铁素体行为可用贫Mn区机制和惰性基底机理解释，而Ce-Zr复合处理形成的Ce-Zr-O+MnS夹杂物诱导针状铁素体行为只能用贫锰区机制解释。

热轧加热时间对稀土取向硅钢抑制剂固溶行为的影响

韩强, 杨礼林, 李涛, 孙明双, 范静, 郭晓雨

2022, 43(2): 152-156. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.023

摘要(254) HTML (59) PDF(29)

摘要:
借助OM、激光共聚焦显微镜、质谱仪和电解萃取等设备和方法，研究了添加微量稀土La（质量分数0.0011%）的取向硅钢在轧制前采用不同加热保温时间对抑制剂固溶行为的影响。结果表明：当稀土取向硅钢在1250 ℃分别保温10、20、30 min后，试验钢晶粒尺寸随保温时间延长有先快后慢的长大趋势；三种抑制剂元素Mn、Cu和Al均发生固溶，保温时间对Mn和Cu两种元素的固溶影响明显，固溶量分别由69.8％和43.7％增加至84.2％和85.2％；随着保温时间的延长，稀土取向硅钢中抑制剂的小尺寸未溶物逐渐减少直至消失，较大尺寸未溶物（300～600 nm）逐渐转变为小尺寸未溶物逐步溶入基体中，数量减少且未溶物的类型由复杂逐渐转变为单一。

不同涂油量对汽车钢DC06电化学腐蚀行为影响规律研究

郑昊青, 郑之旺, 左军, 苏冠侨

2022, 43(2): 157-162. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.024

摘要(153) HTML (31) PDF(19)

摘要:
利用恒温恒湿试验、电化学极化曲线测试及微区电化学阻抗测试试验对不同涂油量的DC06钢板在不同温度条件下的腐蚀规律进行了研究。结果表明：DC06钢板的腐蚀速率随温度增加而逐步提高，且当温度为40 ℃时，发生了严重的点蚀现象，随温度增加，腐蚀加快的程度越高。随着涂油量增加至1500 mg/m²，钢板的腐蚀速率下降了20%左右；DC06钢板在粗糙度为1.2 μm时具有最佳的耐腐蚀性能；DC06钢板腐蚀产物的活性溶解程度随温度的增加而加大，防锈油无法在高温条件下形成稳定的保护膜层，钢板表面存在不均匀的微区阻抗特性，共同导致高温条件下DC06钢板耐蚀能力的下降。

加热速率对铸态60Si2Mn钢奥氏体化的影响

王瑞章, 周登虎, 江雁, 杨凯, 席波, 廖振成, 黄贞益

2022, 43(2): 163-171. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.025

摘要(301) HTML (53) PDF(30)

摘要:
利用DIL805A热膨胀仪记录了铸态60Si2Mn钢在不同的加热速率下（0.2、1、3、10、50 ℃/s）的线膨胀系数，获得了各自的热膨胀曲线和奥氏体体积转变分数曲线，研究了加热速率对奥氏体化的影响。采用高温金相显微镜对该钢在连续加热过程中的奥氏体转变过程进行了观察分析。结果表明：60Si2Mn钢在连续加热过程中的奥氏体转变可分为三个阶段：珠光体向奥氏体的转变、(Mn,Fe)₃C向奥氏体中的溶解和奥氏体的成分均匀化。随着加热速率提高，相变临界温度提高，相变速率提高。通过高温金相可以观察到，在连续加热过程中，铸态60Si2Mn钢的A转变是一个形核和长大交替进行的过程,并且由于Si元素含量的不同，导致这个过程是不连续的。

退火工艺对2 000 MPa级冷拉钢丝组织和性能的影响

苏红艳

2022, 43(2): 172-177. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.026

摘要(180) HTML (18) PDF(18)

摘要:
利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜，并结合常规的力学检测手段，采用退火模拟了一种冷拉钢丝的镀锌过程，研究了镀锌过程中冷拉钢丝组织和性能的变化。试验结果表明：退火时间是影响钢丝微观组织和力学性能的主要因素，随着退火时间的延长，冷拉钢丝的强度轻微波动后大幅度下降，扭转性能呈现先降低后上升的趋势，且其强度上升的阶段与其扭转性能显著恶化的阶段一致。钢丝表层组织首先出现退化，片层状的渗碳体断裂，形成渗碳体颗粒，且铁素体内部位错密度降低，而钢丝内部组织可保持相对完整的珠光体片层结构；经长时间保温处理后，其表层和内部的珠光体片层组织均出现全面退化。冷拉钢丝在镀锌过程中扭转性能剧烈恶化的原因是其表层组织与内部组织不一致，表层强度较高且扭转过程中变形最大，由此产生的应力集中迅速恶化扭转性能。

冲击载荷下022Cr18Ni14Mo2不锈钢动态力学特性及其本构模型研究

贾海深, 罗文翠, 张继林, 易湘斌

2022, 43(2): 178-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.027

摘要(272) HTML (28) PDF(27)

摘要:
利用UTM5305万能试验机和剖分式 Hopkinson 压杆装置，对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行了准静态及动态下的压缩试验研究，探讨了其应变硬化特征及流动应力对应变率的依赖程度，并结合应变强化指数$ n $和应变率敏感性系数$ \beta $两个参量进行定量分析。依据上述分析结果，对传统的J-C本构模型进行修正，构建了一种新型的本构模型。借助试验数据对修正后的本构模型进行参数识别，将模型预测值与试验值进行对比分析，运用本构模型的相关系数（R）和平均相对误差（AARE）两个参量对其评价。结果表明：该试样具有明显应变硬化特性和显著的应变率敏感性，应变强化指数受应变、应变率的支配，应变率敏感性系数随应变率的增加而增加，且增加的幅度逐渐减小。修正后本构模型的相关系数（R）为0.9896，平均相对误差（AARE）为3.29%，能够较好地描述试样高温、高应变率下的流变行为。

高铝增强成形性双相钢980DH组织性能研究

周莉, 薛仁杰, 曹晓恩, 董梦瑶

2022, 43(2): 186-191. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.028

摘要(318) HTML (50) PDF(27)

摘要:
采用相变淬火膨胀仪、连退热模拟试验机等开展高铝增强成形性双相钢980DH静态连续冷却转变、连续退火工艺对冷轧板组织、性能的影响规律研究。结果显示：冷却速率在5～10 ℃/s，只发生贝氏体相变；当冷速＞15 ℃/s后，随着冷速的提高,贝氏体占比减少,马氏体含量增加；980DH钢基体组织主要为铁素体、马氏体和残余奥氏体；均热温度（780～800 ℃）×160 s、缓冷温度650～700 ℃、冷却速率50 ℃/s快冷至300 ℃，保温5 min时效处理后空冷至室温，可获得性能优异的CR550/980DH。研究结果对工业开发高级别DH钢具有指导意义。

GB/T 3620.1—2016《钛及钛合金牌号和化学成分》标准解析

冯军宁, 解晨, 马忠贤, 胡志杰, 魏佳琦, 冯永琦

2022, 43(2): 192-196. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.029

摘要(1995) HTML (331) PDF(198)

摘要:
主要介绍新版标准GB/T 3620.1-2016的历史演变，修订的原因、依据、内容，以及工业纯钛牌号与材料标准的关系。最后，阐述了过渡期易出现的问题及预防措施，以期为标准在后续引用、生产、验收过程提供指导，加深对新版标准的理解，从而更全面、系统地掌握和应用新版标准。

留言板

2022年第43卷第2期

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