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期刊信息/Journal information
河北冶金
河北冶金

褚建东

月刊

1006-5008

hbyj@chinajournal.net.cn

0311-87930065 85671316

050031

河北省石家庄市跃进路167号

河北冶金/Journal Hebei Metallurgy
正式出版
收录年代

    以新质生产力推动钢铁产业高端化、智能化、绿色化发展

    朱立光
    1-9页
    查看更多>>摘要：中国钢铁工业正处于转型升级的关键时期,产业结构的优化和技术水平的提升是其显著特征.新质生产力的提出对钢铁工业高端化、智能化和绿色化发展起着至关重要的作用,为钢铁产业高质量发展提供了新的动力和方向.具体来看,钢铁产业需通过创新解决关键技术瓶颈,加强基础研究,提升产品竞争力,实现高端化发展.同时,应借鉴发达国家经验,实施自动化到智能化的发展战略,推进智能制造.为实现"双碳"目标,钢铁产业需减少对传统流程的依赖,发展新工艺技术,并分阶段确立研究重点,同时注重节能降碳减污的协同效应,推动全产业链的绿色转型和工艺革新,以实现可持续发展.

    新质生产力钢铁工业高端化智能化绿色化

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    Na2O对低碱度保护渣结晶性能的影响

    马坤霞王浩南郭银星王杏娟...
    10-16,57页
    查看更多>>摘要：裂纹敏感性钢种所用连铸保护渣普遍通过提高碱度来增强结晶性能,但高碱度会使得铸坯与结晶器之间的润滑变差,增大铸坯表面产生缺陷的风险.设计低碱度保护渣,使其能够具有与高碱度保护渣同样的结晶性能,并同时保持良好的润滑性能,是协调裂纹敏感性钢种连铸过程中保护渣润滑性与控制传热关系的一项有效措施.本文采用SHTT-Ⅱ单丝设备,对不同Na2O含量保护渣进行结晶性能测试,并绘制TTT和CCT曲线;利用Scigress分子动力学软件进行模拟研究,发现随Na2O含量的增加,保护渣结晶温度升高,结晶率提升,孕育时间缩短,临界冷却速率逐渐增大,结晶出现变早,较易结晶.高温条件下熔渣结构体网络聚合度减小,黏度逐渐降低.在实验用Na2O含量范围内,当Na2O含量增加到15％时,在凝固过程中三配位氧个数增加150左右,有化合物生成.表明增加Na2O含量可以控制弯月面区域极冷条件下的传热,实现低温快速结晶.

    保护渣Na2O低碱度结晶性能TTTCCT

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    轧后冷却工艺对含硼贝氏体钢组织和力学性能的影响

    赵燕青石帅高云哲弓俊杰...
    17-19,75页
    查看更多>>摘要：含硼贝氏体钢具有高强度、高韧性和良好的焊接性能.本文采用拉伸试验机、冲击试验机及扫描电镜研究了轧后冷却工艺对含硼贝氏体钢组织和力学性能的影响.结果表明:轧后冷却工艺对轧态、淬火态和回火态试验钢的组织和力学性能有明显的影响.轧后空冷工艺下回火态试验钢的-20 ℃冲击功为268 J,轧后水冷工艺下回火态试验钢的-20 ℃冲击功为280 J,轧后水冷工艺下回火态试验钢的冲击性能最佳;轧后空冷工艺下轧态试验钢的组织主要为粒状贝氏体,轧后水冷工艺下轧态试验钢的组织主要为板条贝氏体和少量的粒状贝氏体,轧后空冷和水冷工艺下淬火态试验钢的组织均为板条贝氏体,轧后空冷和水冷工艺下回火态试验钢的组织均为回火索氏体.相较于轧后空冷工艺,轧后水冷工艺下试验钢轧态、淬火态和回火态的组织均得到细化.

    硼贝氏体钢空冷水冷淬火回火索氏体冲击功

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    Ni元素对曲轴用42CrMoA钢力学性能的影响

    常志刚杨国赵换霞时向涛...
    20-23页
    查看更多>>摘要：为改善曲轴用42CrMoA钢调质后的力学性能,满足重型商用车发动机曲轴用钢要求,分别进行了0.03％Ni、0.08％Ni、0.14％Ni、0.20％Ni含量的合金化试验.采用ICAP6300等离子光谱分析仪、蔡司光学显微镜、万能试验机及冲击试验机进行42CrMoA钢化学成分、力学性能、显微组织检验对比分析.结果表明,在42CrMoA钢中添加0.14％～0.20％的Ni元素,试验钢的CCT曲线右移、珠光体转变孕育时间增加了 58 s、珠光体临界转变温度降低3.17 ℃、珠光体比例增加6.14％.试验钢经860 ℃油淬、560 ℃回火处理后,抗拉强度、屈服强度及不同温度下的冲击韧性均明显提高,钢材综合力学性能显著改善,说明添加0.14％～0.20％的Ni元素可以提高铁素体强度,进而提高钢材的力学性能,满足客户使用需求.

    42CrMoANi强度冲击韧性金相组织

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    热处理工艺及氮含量对20CrMoH奥氏体粗化行为的影响

    段路昭李福勇宋月年保国...
    24-28页
    查看更多>>摘要：利用马弗炉热处理和光学金相显微镜对20CrMoH钢原始奥氏体金相组织进行了观察和晶粒尺寸测量,研究了热处理工艺和不同N含量对20CrMoH钢原始奥氏体组织生长规律的影响.研究表明:在热轧组织均匀和细小的情况下,热处理工艺和氮含量均对钢中奥氏体晶粒的影响显著.当N含量为78 ppm时,890 ℃热处理时晶粒长大不明显;随着加热温度升高,晶粒异常长大现象逐渐显著;当加热温度达到950 ℃时,晶粒粗化明显,并呈现出不均匀长大现象,出现混晶.当N含量为110 ppm时,890 ℃和950 ℃热处理时晶粒长大程度不明显;但是当加热温度达到甚至超过1 000 ℃时,原始奥氏体晶粒出现快速、不均匀长大现象,加热2 h以内即出现混晶.整体而言,热处理温度对20CrMoH材料的原始奥氏体晶粒尺寸和均匀性有显著影响.相比较而言,110 ppm氮含量较78 ppm氮含量材料抵抗晶粒粗化的能力大幅度提升.氮含量的增加能够较大幅度提高20CrMoH齿轮钢的热处理粗化临界温度,拥有更宽的工艺窗口,更有助于产品后续热处理工艺的制定与执行.

    20CrMoH热处理氮含量奥氏体晶粒尺寸

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    高强钢DP980焊点失效分析与数值模拟

    张义春刁法玺王连轩张龙柱...
    29-33,63页
    查看更多>>摘要：利用逆变电阻焊机,通过优化焊接工艺参数获得合格的焊点,得到熔核直径为6.14 mm;通过剪切拉伸、十字拉伸和剥离拉伸试验获得焊点在不同受力状态的力学性能,得到剪切拉伸最大力为16.27 kN,十字拉伸最大力为5.48 kN,剥离拉伸最大力为1.28 kN;基于Ls-dyna建立焊点剪切拉伸、十字拉伸和剥离拉伸试验的仿真模型,分别采用梁单元和实体单元模拟焊点,并根据力的焊点失效准则,通过仿真对标获得了合适的焊点失效参数.研究表明:由于梁单元和实体单元采用了不同的焊点模拟方法,造成梁单元和实体焊点失效参数不同;采用梁单元时,高强钢DP980焊点轴向力失效值为5.6 kN,剪切力失效值为18 kN,弯矩失效值为11.5 kN·mm,采用实体单元时,高强钢DP980焊点轴向力失效值为5.5 kN,剪切力失效值为28 kN,弯矩失效值为12 kN·mm;采用基于力的焊点失效准则可以获得较高的仿真分析精度,焊点剪切拉伸、十字拉伸、剥离拉伸的最大力仿真误差均＜1％.

    高强钢焊点失效模型数值模拟剪切力

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    热冲压镀锌钢板镀层组织分析与应用

    魏元生熊自柳宋帅董伊康...
    34-39页
    查看更多>>摘要：镀锌热成形钢是继铝硅镀层后一种新的镀层热成形钢,具有良好的耐腐蚀及阴极保护性能、防止钢板加热时表面高温氧化起皮和脱碳、优良的外观和冲压性能、较好的焊接和涂镀性能等优点.锌基镀层化学成分为99％Zn、＜1％Al及其他杂质,当镀层温度＜600 ℃时,Al与基体中的Fe在镀层与铁基体界面处生成约1 μm厚的Fe2Al5抑制层,阻止基体中的Fe原子向镀层中扩散;镀层温度800 ℃时,镀层中的Al元素基本都迁移至镀层表面,形成连续的Al2O3薄膜阻碍Zn的蒸发.镀层温度增加≥700 ℃后,抑制层破坏,大量Fe元素扩散进入镀层形成Al、Fe化合物相,镀层体密度变化增厚.镀锌热成形钢的奥氏体化加热温度、保温时间、入模成形温度对零件的耐腐蚀性、镀层液相脆性LME防控有直接影响,最佳的工艺参数为加热温度880 ℃、加热时间360 s、入模成形温度≤700 ℃.镀锌热成形钢板的焊接及涂装性能良好,在汽车车身安全结构件有很大的应用前景.

    热冲压镀锌层抑制层扩散入模温度液相金属脆性

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    钛金属双极板表面耐蚀与疏水涂层性能

    侯泽凯王尚张欣王建刚...
    40-46页
    查看更多>>摘要：为提高质子交换膜燃料电池钛双极板的耐蚀性能与疏水性能,采用溶胶-凝胶法在钛基体表面制备不同锡含量的掺锡氧化铟(ITO)涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层表面形貌和组织结构进行表征分析,用粘结法评价涂层与基体的结合情况,并利用水接触角测试仪和电化学测量仪测试涂层的疏水性以及在模拟电池环境下(0.5 mol/L H2SO4+2 mg/L HF)的耐蚀性.结果表明:不同锡含量的ITO涂层对改善钛双极板的疏水性和耐蚀性具有不同程度的效果.ITOIn3+∶Sn4+=1∶0.10涂层最为均匀、致密,与基体结合良好;其腐蚀电流密度为2.336 μA/cm2,与基体相比下降了一个数量级;水接触角与电荷转移阻抗最大,水接触角由基体的43.98°升高至121.87°,表现为疏水性,且其电荷转移阻抗为55 455 Ω·cm2,约为基体电荷转移阻抗值的145倍,对钛金属双极板起到了最佳的耐蚀防护性.

    钛双极板溶胶-凝胶法ITO涂层疏水性耐蚀性

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    氢基竖炉直接还原提产降耗生产实践

    路鹏
    47-51页
    查看更多>>摘要：张宣科技氢冶金技术HyMEX®以H2含量60％的焦炉煤气为气源,成为全球首创的"焦炉煤气零重整竖炉直接还原"工艺技术,该技术的核心是焦炉煤气零重整工艺,入炉工艺气H2含量超过以天然气为气源的Midrex和HYL/Energiron工艺,使气基直接还原转变成以氢为主的氢基直接还原,推动了我国钢铁行业由"碳冶金"向"氢冶金"转变.为提高氢基竖炉产量,降低能耗,从生产过程中出现的问题和影响球团矿还原的各个环节及能量利用效率等角度出发,探究了提产降耗措施.通过降低球团矿成分标准偏差、改善球团矿粒级组成、改善球团矿涂覆效果,提升球团质量;将工艺气入竖炉温度提高到1 030 ℃;通过降低还原循环气体氧化度、尾气分流、补充焦炉煤气、增加加湿操作,优化调控竖炉内还原气氛;提高尾气利用率及作业率等措施,实现了提产300 t/d、焦炉煤气单耗降低133 Nm3/h的目标,为后续进一步提产降耗奠定了坚实的基础.

    氢基竖炉直接还原尾气利用率球团矿煤气

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    《河北冶金》稿约

    51页
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