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钢铁
钢铁

翁宇庆

月刊

0449-749X

gangtiebianjibu@163.com

010-62182345

100081

北京海淀区学院南路76号

钢铁/Journal Iron & SteelCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1954年，是由中国科协主管，中国金属学会主办，我国冶金界历史较长的综合性科技期刊，也是反映钢铁工业的科技成就的主要刊物之一，在国内外享有 较高的声誉。其宗旨是面向生产、结合实际，坚持为钢铁工业生产建设服务，报道钢铁工业的科技成就、生产工艺的技术进步、生产工艺的技术进步、品种质量的改善提高、新技术新产品的开发应用、企业经营管理经验和专业理论应用研究等，以提高钢铁行业科技工作者和干部的科技水平，促进钢铁工业的发展。
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    20CrMnTi钢160 mm×160 mm方坯内部质量控制

    康吉柏王卫领罗腾飞罗森...
    82-92页
    查看更多>>摘要：针对20CrMnTi连铸160 mmX 160 mm方坯严重的内部质量问题,开展结晶器电磁搅拌(M-EMS)与凝固末端电磁搅拌(F-EMS)参数协同优化试验,通过方坯凝固组织检测和碳偏析检测,详细分析电磁搅拌参数对方坯内部质量的影响规律.此外,借助红外热成像仪检测方坯表面温度,进而利用ANSYS 软件预测方坯凝固传热过程,得到F-EMS 作用区域内的液芯厚度.结果表明,方坯内弧侧与外弧侧柱状晶向等轴晶转变(CET)的起始位置分别距方坯表面约42 和28 mm,在M-EMS 240～260 A 条件下,受M-EMS 电流强度的影响很小;碳元素在方坯皮下10 mm 内存在负偏析,然而在CET 前沿富集,同时在凝固中心呈现为交替正、负偏析;凝固中心附近负偏析程度正相关于M-EMS 和F-EMS 强度.根据方坯低倍组织与碳偏析情况,最终确定20CrMnTi 最佳的电磁搅拌参数为M-EMS 250 A/4.0 Hz、F-EMS 300 A/7.0 Hz.另外,F-EMS 入口 与出口处的液芯厚度分别为66.2 和60.6 mm,与之对应的固相率分别为86.6％和88.7％,F-EMS 安装位置合理.

    20CrMnTi碳宏观偏析结晶器电磁搅拌(M-EMS)凝固末端电磁搅拌(F-EMS)

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    工艺参数对热轧机振动固有特性影响分析

    黄金磊臧勇郜志英
    93-98,109页
    查看更多>>摘要：某钢厂热连轧生产线F2机架在轧制薄规格产品时发生了强烈的振动现象.为了更好地识别轧机振动的类型,抑制轧机振动,需对轧机系统的固有特性进行全面分析.考虑水平、扭转和垂直系统的振动,并考虑带钢和轧机系统的耦合作用建立热轧机11自由度振动模型,分析轧机系统在无带钢下的固有特性,并分析各阶模态对惯性参数和弹性参数的灵敏度.同时分析带钢和轧机耦合作用下前后张力、入口厚度、出口厚度、摩擦因数、变形抗力等工艺参数对轧机系统固有特性的影响.研究结果表明,带钢和轧机相耦合成一种变结构系统,系统固有特性随着工艺参数的变化而变化,工艺参数主要通过改变第4阶模态和第10阶模态来影响系统固有特性.不同的工艺参数对轧机系统固有特性的影响程度不同,入口厚度影响最为显著,可以通过改变工艺参数来改善系统固有频率.可以为轧机振动类型的识别和振动的抑制提供指导.

    热轧机模态分析灵敏度工艺条件带钢

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    全氢罩式炉退火过程中钢卷温度场计算模型

    梁朋伟董志奎焦云静谢兴华...
    99-104页
    查看更多>>摘要：针对某厂全氢罩式炉机组在退火过程中,由于钢卷冷热点温差过大且保温时间过长而出现产品质量问题的现象,建立了该机组退火过程传热数学模型.在钢卷导热系数、对流换热系数中加入修正因子,并研究了各系数的处理方法,经过大量实测数据的修正,得到了较优的修正因子.应用有限差分法求解数学模型,以某组第3卷钢卷计算结果为例,与实测数据对比,结果表明,热点温度计算值中92％的温度点的误差为5.12％以下,冷点温度计算值中90％的温度点的误差为5.05％以下.说明本文的数学模型和计算方法可靠,可用于该厂全氢罩式炉机组退火过程中温度场的预测分析,对退火工艺制度的优化有一定指导意义.

    全氢罩式炉钢卷温度场有限差分法修正因子退火

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    Cu-NiAl纳米复合析出强化钢回火工艺

    阚立烨叶其斌田勇王昭东...
    105-109页
    查看更多>>摘要：为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300～650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论.结果表明,在300～550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基体上形成纳米级析出相;在600～650℃回火时,基体完全转变为等轴铁素体,纳米级析出相逐渐粗化.采用回火工艺制备Cu-NiAl 纳米复合析出强化钢的最佳回火温度区间为550～600℃,此时屈服强度为855～917 MPa,-40℃冲击功为77～86 J,具有较好的综合力学性能.

    Cu-NiAl纳米复合析出回火温度超高强钢板条贝氏体再结晶冲击性能

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    1.6 GPa级中碳高强贝氏体钢残余奥氏体调控机理

    陈光辉徐光胡海江刘曼...
    110-116,131页
    查看更多>>摘要：为了研究中碳高强贝氏体钢中的残余奥氏体体积分数在不同等温情况下的变化规律,通过X射线衍射试验、热模拟试验和扫描电子显微镜观察等,分析了等温淬火条件对中碳高强贝氏体钢中残余奥氏体体积分数和组织的影响.结果表明,最终残余奥氏体的体积分数受贝氏体相变和马氏体相变的共同影响.贝氏体相变量决定了未转变奥氏体的体积分数及其化学稳定性,从而影响随后的马氏体相变量及最终残余奥氏体体积分数.此外,随着相变温度的升高,开始由于贝氏体相变量逐渐减少,残余奥氏体体积分数先增加(300～350℃),随后由于马氏体相变量增加,残余奥氏体体积分数减少(350～400℃).

    贝氏体相变微观组织化学稳定性残余奥氏体等温淬火

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    碳含量对Fe-15Mn-4.5Si-12Cr-5Ni-C系形状记忆合金性能的影响机制

    赵锴杨忠民王文涛陈颖...
    117-125页
    查看更多>>摘要：为通过调控碳含量获得形状记忆性能优异的铁基形状记忆合金,研究了 3种不同碳含量对固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-C系形状记忆合金微观组织、力学性能及形状记忆效应的影响.结果表明,固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-(0.05～0.2)C合金的形状记忆效应随碳含量的增加呈现先增后减的趋势.这是由于一方面,随着碳含量的增加,碳原子的间隙固溶强化和第二相碳化物的沉淀析出强化提高奥氏体母相强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于材料在受力时发生应力诱发奥氏体γ转变为ε马氏体(γ→ε),从而提高形状记忆效应.另一方面,全固溶温度随碳含量的增加而升高.由于全固溶温度的升高,固溶处理后得到的相对粗大的奥氏体晶粒造成奥氏体母相强度的降低.同时,随着碳含量的增加导致ε马氏体相变温度(Mεs)的降低,应力诱发相变过程受到抑制,不利于形状记忆效应.在不同影响机制的相互作用下,碳质量分数为0.091 8％固溶时效态试验合金的形状记忆性能最优.

    形状记忆合金形状记忆效应马氏体相变Cr23C6固溶时效热处理

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    基于2 250 mm热连轧产线开发低合金NM400耐磨钢卷板

    宿成冯光宏袁晓鸣王少炳...
    126-131页
    查看更多>>摘要：为了开发具有成本优势的低合金高强薄规格耐磨钢卷板,利用目前国内先进的2 250 mm热连轧产线的工艺特征,采用两阶段控制轧制后,分别采用前集中、前分散以及分段冷却3 种控冷工艺,系统研究了在相同开冷温度下不同冷却速率和冷却路径对产品显微组织和力学性能的影响.结果表明,3种冷却模式中采用分段冷却较为合理,具体关键控制工艺为中间温度650℃、待温时间10 s、两段冷速40℃/s 以及卷取温度170℃,产品室温组织为以贝氏体为主、板条马氏体和铁素体为辅的混合组织,具有高强韧性和低屈强比的优势,各项性能满足GB/T 24186-2009要求和用户使用条件.

    低合金耐磨钢NM400TMCP冷却方式组织与性能

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    1.0 GPa级I&QP钢组织调控及增强增塑性机制

    侯晓英孙卫华王业勤金光宇...
    132-138,146页
    查看更多>>摘要：为研究1.0 GPa级I&QP钢的微观形貌特征及增强增塑机制,采用不同退火工艺制度并分析其组织性能特征及其对强塑性的影响.结果表明,将热轧初始组织调控为体积分数不小于85％且晶粒尺寸细小(3～5 μm)的针状贝氏体组织,经过I&QP工艺处理后,易于将最终微观组织调控为大于70％的不同位向存在的"板条簇"贝氏体组织、少量晶粒尺寸小于2.5μm的铁素体以及不小于14.5％的片层状残余奥氏体三相混合组织.临界区加热温度适当降低到850℃后,I&QP钢晶粒细化,同时大角度晶界所占比例增加至60.2％,在相变、细晶、析出和位错综合增强增塑机制作用下,抗拉强度大于1.0 GPa,强塑积达到30.2 GPa·％,同时扩孔率达到62％.

    1.0GPa级高强钢I&QP工艺初始热轧组织增强增塑机制微观组织调控

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    低铬钢水蒸气气氛下的氧化行为

    杜重洋孙彬程磊高炜...
    139-146页
    查看更多>>摘要：为探究低铬元素钢材在水蒸气条件下的氧化行为,针对5 Cr和10Cr钢在水蒸气氛围下的氧化过程,采用热重分析仪(TGA)进行高温氧化试验.利用金相显微镜和XRD对试样氧化后的断面形貌和物相进行检验分析,研究了低铬含量钢在水蒸气氛围下表层氧化的机理.研究结果表明,由于基体表面氧化铁皮会因为水蒸气存在而产生孔洞和裂纹,成为了水蒸气向内扩散的有利通道.随着铬含量提高,其氧化规律由线性规律向抛物线规律转化的所需温度变得越高.试样氧化铁皮层由外氧化层和内氧化层组成,外氧化层主要为Fe2O3和Fe3O4,内氧化层含有大量铬氧化物.氧化温度在1 000℃以上时,两个试样增重接近,主要是钢中铬元素被氧化形成Cr2(OH)2和Cr(OH)3,致使内层抗氧化性失效.

    高温氧化水蒸气氧化层Fe-Cr钢氧化铁皮

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    铁尾矿高温熔化行为的视觉解析及应用

    韩阳董晶李杰张玉柱...
    147-154页
    查看更多>>摘要：冀东地区冶金固废铁尾矿中蕴含的SiO2成分熔点最高、含量最多,为透视熔融态高炉渣中固体铁尾矿的溶解行为,将铁尾矿的主要成分SiO2作为研究对象.在SiO2颗粒高温熔化过程的视觉检测中引入了一种改装的具有放大效果的CCD视频拍摄系统,用于实时获取熔化过程的序列图像.考虑到调质过程的连续性,借助卷积神经网络算法对运动的目标(SiO2颗粒)做了精准跟踪,确定了在序列图像中目标的质心运动轨迹,采用坐标平移变换理论直观刻画了 SiO2熔化过程.借助层次聚类智能算法确定熔化过程中SiO2固态部分的轮廓与面积,提取了序列图像中未熔化SiO2颗粒的周长、面积等特征参数,采用最小二乘拟合算法及量纲分析估计了高温下SiO2颗粒的熔化速率,以终点(完全熔化)预报100％的命中率验证了 SiO2高温熔化行为的视觉解析模型的有效性.根据实时获得的SiO2颗粒熔化速率和热补偿数学模型,将两者耦合,获取铁尾矿配比、渣系温度、渣流动温度和补热量的协同控制图,实现调质过程中的动态补热.

    熔化速率目标跟踪质心轨迹最小二乘最佳匹配

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