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中国冶金
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洪及鄙

月刊

1006-9356

zgyj1234@yahoo.com.cn

010-65276837

100711

北京东城区东四西大街46号

中国冶金/Journal China Metallurgy北大核心CSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是中国金属学会主办的综合性期刊，是中国金属学会会刊，也是冶金行业唯一具有科技政策和技术导向性、多学科、多专业、实用性、国内外公开发行的科技期刊。
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    高炉含铁炉料高温交互作用研究进展

    丁智锋邢相栋折媛沈正华...
    1-14页
    查看更多>>摘要：高炉软熔带是保证煤气流合理分布,实现低碳冶炼的关键性因素之一,其位置和形状主要受到含铁炉料的冶金性能及高温交互作用影响.综述了烧结矿、球团矿以及块矿等不同含铁炉料之间的高温交互作用机理、影响因素以及高温交互作用对炉料软熔性能与渣相形成的影响.指出适当调整炉料化学成分和混匀度、优化炉料结构以及改善炉料的还原条件等均能优化含铁炉料间的交互作用,改善炉料的软熔滴落性能和透气性.未来可加强冷压球团、金属化球团和熔剂型球团等优质球团与其他含铁炉料的交互作用机理研究,加深炉料交互作用过程中物相演变及不同含铁炉料的扩散动力学行为的相关性研究,从而为炉料的软熔性能和透气性优化提供参考.

    高炉烧结矿球团矿块矿高温交互作用

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    特殊钢线材在线等温热处理(QM)技术研究进展

    李阳邓铁松
    15-24页
    查看更多>>摘要：特殊钢线材在线等温热处理(QM)是指线材吐丝后利用其轧后余热直接在线浸入恒温盐浴槽来控制冷却的新型在线等温热处理技术.QM技术具有冷速快、温域宽的特点,可用于超高强高碳珠光体钢、中碳贝氏体非调质钢和免退火低碳合金钢等特殊钢线材产品.超高强高碳珠光体钢盘条用于制造桥梁缆索镀锌铝钢丝,实现抗拉强度2 130 MPa、扭转次数18次以上.中碳贝氏体非调质钢在不添加贵重合金元素的前提下通过控冷工艺获得全贝氏体组织,满足8.8级紧固件的强度要求,同时可实现1/6冷顶锻不开裂.免退火低碳合金钢经QM处理后,盘条断面收缩率均明显高于传统缓冷工艺,变形能力更高,可实现免退火拉拔加工.QM技术免除了二次热处理并实现了合金元素减量化,"双碳"背景下具有广阔的市场推广前景.介绍了 QM工艺流程、技术原理及相关产品的最新研发进展.

    特殊钢线材在线等温热处理超高强度低碳排放

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    富氢气氛下球团矿还原过程中热态抗压强度

    王宏涛朱士鑫王寅孟庆民...
    25-33页
    查看更多>>摘要：富氢冶炼和提高入炉球团矿比例是实现低碳高炉炼铁的重要途经.以铁矿氧化球团为对象,研究了还原气氛和温度对球团矿还原过程中热态抗压强度的影响,阐明了不同条件下球团矿热态抗压强度的演变规律.结果表明,等温还原过程中,随着还原气(CO或H2)浓度的提高,球团矿热态抗压强度均呈现降低趋势,且900 ℃时球团矿热态抗压强度降低幅度明显高于700 ℃时的降低幅度.当H2体积分数由0增加至40％时,700 ℃还原时球团矿热态抗压强度由865 N缓慢降低至757 N,900 ℃还原时球团矿热态抗压强度由632 N显著降低至29 N.非等温还原过程中,当还原温度由500 ℃升高至900 ℃时,惰性气氛下球团矿热态抗压强度由1 551 N逐渐降低至1 016 N,非富氢气氛下球团矿热态抗压强度由1 495 N降低至244 N,富氢气氛下球团矿热态抗压强度由1 275 N下降至289 N.当温度小于800 ℃时,富氢气氛下球团矿热态抗压强度高于非富氢气氛下球团矿热态抗压强度,当温度大于800 ℃时,富氢气氛下球团矿热态抗压强度略低于非富氢气氛下球团矿热态抗压强度.本研究可为高炉富氢冶炼和大比例球团冶炼提供理论基础与数据支撑.

    低碳炼铁高炉球团矿富氢还原热态抗压强度

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    气淬高炉渣珠强化冷却凝固过程数值仿真

    孙瑞靖康月邵宸邢宏伟...
    34-44页
    查看更多>>摘要：高炉熔渣强化破碎工艺是利用高速气体混入强化介质将熔渣破碎成渣珠,强化介质的加入能大幅度增大粒化过程中的破碎动能,改善熔渣破碎粒化效果,加大渣珠冷却速率,提高粒化高炉渣珠非晶态含量和高炉渣资源化利用价值.以固态粉状熔渣作为强化冷却介质研究渣珠凝固换热过程,采用流体力学计算方法建立单颗粒渣珠强化冷却二维模型,探究有冷核渣珠和无冷核渣珠的凝固换热温度场、速度场和压力场差异,研究了不同气流速度、渣珠直径和冷核直径对渣珠完全凝固时间和冷却速率的影响规律.结果表明,气淬高炉熔渣液滴在冷核和外部气流共同作用下冷却凝固,强化冷却介质的加入使冷却速率增加;在直径为2.0 mm、相对速度为20 m/s、加入直径为0.5 mm的冷核条件下,渣珠凝固时间较无冷核缩短0.65 s;完全凝固时间随着气流速度的增加、渣珠直径的减小及冷核直径的增大而缩短;冷却速率随着气流速度的增加、渣珠直径的减小及冷核直径的增大而增大.研究结果可为高炉渣高值资源化利用提供理论支撑.

    高炉熔渣强化冷却数值仿真凝固换热资源综合利用

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    《中国冶金》广告版面征订(2024年)

    44页
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    Cr12MoV钢铸坯碳化物解析

    郑鹏刘松涛徐翔宇刘斌...
    45-54页
    查看更多>>摘要：Cr12MoV钢是应用最广泛的冷作模具钢,属于高铬高碳莱氏体钢,钢中碳化物的形态、数量、大小和分布对Cr12MoV钢的性能有重要影响.采用金相显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻装置、X射线衍射仪和能谱分析仪对某厂生产的Cr12MoV模铸坯中碳化物类型、形态及分布情况进行解析,使用Thermo-Calc 2020b计算Cr12MoV冷作模具钢的相转变和碳化物析出行为.结果表明,Cr12MoV冷作模具钢碳化物类型为富铬富铁的M7C3型碳化物和M23C6型碳化物,M7C3型碳化物所含主要元素为铬、铁、碳、钼,M23C6型碳化物所含主要元素为铁、铬、钼、碳.铸坯中碳化物形貌主要可以分为4类,颗粒状碳化物、块状碳化物、棒状碳化物、网状碳化物.颗粒状碳化物尺寸为2～5 μm,块状碳化物尺寸为10～15 μm,棒状碳化物尺寸为30～40 μm,网状碳化物由颗粒状、块状、棒状碳化物聚集形成,其尺寸达80 μm.从边部到芯部碳化物形态的演变规律为颗粒状→块状→棒状→网状,边部到芯部碳化物不均匀性逐渐增强,边部碳化物呈颗粒状弥散分布,1/4处碳化物呈长棒状,芯部碳化物偏聚成网状;铸坯从边部到芯部,碳化物的平均等效直径由边部的5.7μm增加到芯部的8.5μm,碳化物面积比例由边部的8.2％增长到芯部的9.5％,碳化物的密度由边部的2 961个/mm2下降到芯部的1 189个/mm2.通过解析Cr12MoV钢铸坯中碳化物的类型、形态与分布,寻找碳化物在铸坯中的分布规律,为工厂调控钢中碳化物形态、优化钢的性能提供理论依据.

    Cr12MoV冷作模具钢模铸坯碳化物三维腐刻

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    电渣重熔对K4002合金易氧化元素影响

    刘浩杰董艳伍姜周华潘嘉伟...
    55-67页
    查看更多>>摘要：针对K4002合金电渣重熔过程中易氧化元素Hf、Al、Ti的控制问题,以七元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2-HfO2-SiO2为基,通过理论研究和试验研究相结合的方法,利用基于离子-分子共存理论建立的热力学模型探究组元含量变化对Hf、Al、Ti含量的影响,同时通过渣-金平衡试验验证了模型的有效性.研究结果表明,渣中组元含量变化对合金中Ti含量没有明显影响,而对Hf和Al的含量有较大影响.向渣中加入HfO2可以抑制Hf的氧化烧损,但同时会加剧Al的氧化烧损;升高温度可以抑制Hf的烧损,降低温度可以抑制Al的烧损.渣中组元抑制Hf氧化烧损的能力依次为HfO2＞SiO2＞TiO2＞MgO;CaO质量分数不大于30％时,渣中组元加剧Hf氧化烧损的能力依次为CaO＞Al2O3＞CaF2,CaO质量分数高于30％时,渣中组元加剧Hf氧化烧损的能力为Al2O3＞CaF2＞CaO.随着熔渣中钙铝比C/A的增大,平衡时合金中Hf含量先降低后增加,并在C/A=1.2时达到最小值.能够有效降低K4002合金电渣重熔过程中Hf、Al、Ti元素氧化烧损的渣系主要组元的最佳配比为HfO2质量分数10％～12％、Al2O3质量分数20％～25％、CaO质量分数10％～15％.渣-金平衡后合金中S质量分数从22×10-6降低至7×10-6以下,表明试验所用渣系均具有较强的脱S能力.研究为电渣重熔K4002合金过程中易氧化元素及杂质元素的控制提供一定的理论指导.

    K4002合金电渣重熔热力学模型Hf、Al元素烧损离子-分子共存理论

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    管线钢及其连铸坯夹杂物钙处理改性

    刘冀伟王伟健任英代平...
    68-77页
    查看更多>>摘要：管线钢的生产普遍运用钙处理技术,本试验主要探究钙处理程度对钢液以及连铸坯中非金属夹杂物改性的影响.研究结果表明,随着钢液中TCa的质量分数从0.000 5％增加到0.002 0％,钢中非金属夹杂物的平均成分先靠近液相区后远离液相区,并且钢中Al2O3夹杂物的质量分数由68.14％减小到48.89％,同时CaO夹杂物的质量分数由21.8％增加到27.8％;连铸坯中非金属夹杂物的平均尺寸从4.02μm减小到3.83 μm,非金属夹杂物数密度在钢液中TCa质量分数为0.002 0％时为6.61个/mm2,为最小值.通过Factsage热力学计算得到,管线钢连铸坯中MnS质量分数随着钢液中钙含量的增加由10.65％减小到4.84％,MnS夹杂物的析出温度由1 340 ℃降低到1 220 ℃,热力学计算与工业试验得出的结果有一致性.

    管线钢钙处理非金属夹杂物连铸坯热力学计算

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    基于MD探究划痕速率对单晶FeO/Fe断裂的影响

    龚建雄周存龙樊铭洋李兴玉...
    78-85页
    查看更多>>摘要：氧化皮的断裂行为及力学性能是影响无酸除鳞工艺参数设定的关键因素.通过分子动力学软件Lammps模拟划痕速率对氧化皮断裂行为的影响,从载荷-位移关系、中心对称参数(CSP)、原子堆积、位错、温度、原子位移矢量、径向分布函数等多角度分析不同划痕速率对单晶FeO/Fe界面分离的影响,并对430不锈钢表面氧化皮进行划痕试验验证.模拟结果表明,随着划痕速率从100 m/s增加至200 m/s,划至相同距离时,法向和切向峰值载荷逐渐增加,FeO/Fe界面处紊乱程度逐渐增大,温度升高,FeO层软化,位错长度及数量、原子键合强度等减小,促进了 FeO/Fe界面的分离;试验结果表明,随着划痕速率从0.5 mm/min增加至2.0 mm/min,430不锈钢氧化皮断裂临界点提前,从距起始点1.26 mm提前至1.05 mm处,断裂临界载荷和结合强度逐渐降低,临界载荷由0.439 N降低至0.362 N,结合强度由15.2 MPa降低至14.1 MPa,与模拟结果趋势相对应.本研究为掌握氧化皮的断裂机理提供理论支撑、为提高无酸除鳞工艺参数设置的精确性提供重要指导.

    分子动力学单晶FeO/Fe划痕速率界面结合强度

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    低碱金属膨润土在球团矿生产中的应用

    赵路遥刘长江乔红梅韩英广...
    86-94页
    查看更多>>摘要：降低球团矿中碱金属含量有利于降低高炉碱负荷,因此研究了 2种低碱金属膨润土在球团矿生产中的应用情况.研究表明,同样配比条件下,使用2种低碱金属膨润土的球团矿生球落下强度(0.5 m)分别由5.0次提高至5.2次和8.8次,碱金属质量分数分别由基准的0.203％降低至0.142％和0.146％,还原膨胀指数分别由基准的13.8％降低至11.9％和12.7％,低温还原粉化指数IRD,＞6.3mm、IRD,＞3.15 mm和IRD,＞0.5mm均有向好趋势.利用其中1种低碱金属膨润土在某钢厂球团矿生产中进行工业试验,结果表明,配加低碱金属膨润土球团矿碱金属质量分数降低0.055个百分点,抗压强度变化不大,还原膨胀指数有降低趋势.在球团矿生产中应用低碱金属膨润土,有利于降低球团矿中碱金属含量,对高炉正常冶炼和高炉长寿均有积极作用.

    低碱金属膨润土碱金属还原膨胀指数低温还原粉化微观形貌

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