軋后冷卻制度對X80級抗大變形管線鋼組織和屈強比的影響

焦多田，蔡慶伍，武會賓

金屬材料

軋后冷卻制度對X80級抗大變形管線鋼組織和屈強比的影響

焦多田，蔡慶伍，武會賓

利用SEM和TEM原位拉伸方法研究了軋后冷卻制度對X80級抗大變形管線鋼組織的影響及低屈強比的微觀機理。結果表明：采用軋后弛豫+控制冷卻的工藝可以獲得鐵索體+貝氏體雙相組織，弛豫終止溫度是影響鐵素體體積含量和晶粒大小的決定因素。當弛豫終止溫度區(qū)間為690～705℃時，試樣的強度和塑性達到了較好的匹配，滿足X80級抗大變形管線鋼的性能要求。弛豫終止溫度越低，鐵素體體積含量越高，晶粒尺寸越大，屈強比越低。對拉伸過程進行動態(tài)原位觀察的結果表明，鐵索體（軟相）和貝氏體（硬相）的協(xié)調變形機制是屈強比降低的原因。

管線鋼；抗大變形；屈強比；弛豫；協(xié)調變形

來源出版物：金屬學報, 2009, 45(9): 1111-1116

入選年份：2014

關于潔凈鋼的若干基本問題

徐匡迪

摘要：潔凈鋼是針對客戶提出的質量要求，鋼廠不斷改進工藝，裝備后，逐步提高潔凈度的各類鋼。介紹了典型鋼種的潔凈度要求及近半個世紀來商用鋼中雜質能達到的最低水平。鋼中總氧量對鋼的潔凈度至關重要，列舉了國內外主要鋼廠精煉、凝固過程中鋼中總氧量的變化及降低總氧量的相關理論。減少鋼中夾雜物數(shù)量及控制其形態(tài)也是潔凈鋼的重要任務，討論了脫氧產物、脫氧劑再氧化及頂渣與耐火材料成分的影響，對430系不銹鋼中夾雜物控制及精煉時最佳攪拌強度作了介紹，簡述了鈣處理使鋁鎮(zhèn)靜鋼夾雜物轉形的基礎理論。對超低磷、超低硫鋼生產的冶金原理作重點闡述，介紹了抗氫致開裂（HIC）的管線鋼中超低硫和硫化物的形態(tài)控制。對鋼中其它雜質元素去除的可能途徑也進行了討論。

關鍵詞：潔凈鋼；潔凈度；總氧量；夾雜物形態(tài)控制；超低硫鋼；超低磷鋼

來源出版物：金屬學報, 2009, 45(3): 257-269

入選年份：2014

塊狀非晶合金及其復合材料研究進展

胡壯麒，張海峰

摘要：本文結合本研究組近幾年的部分研究結果，圍繞制備-結構-性能之間的相互關系和內在機制，通過調控合金熔體加熱和凝固過程以及復合材料界面結構的設計，制備出幾種結構可控和性能優(yōu)異的非晶合金及非晶復合材料。其中（Ti，Zr）基非晶塊體材料尺寸在50 mm以上，非晶復合材料特別是結構可控的晶態(tài)/非晶態(tài)雙連續(xù)相復合材料具有良好的力學性能。研究工作涉及鋯基、鎂基、鎳基和鈦基等主要合金體系及其復合材料，在綜合分析和論述的基礎上，力圖清晰地認識和理解制備-結構-性能之間的內在關系。非晶合金的大量應用一直是待攻克的重要目標，期望頗具特色的非晶復合材料能得到實際應用。

關鍵詞：塊狀非晶合金；非晶基復合材料；凝固控制

來源出版物：金屬學報, 2010, 46(11): 1391-1421

入選年份：2014

我國高溫合金的發(fā)展與創(chuàng)新

師昌緒，仲增墉

摘要：本文描述了我國高溫合金的發(fā)展歷程，近期的科技進步與創(chuàng)新和今后需進行的工作。

關鍵詞：高溫合金

來源出版物：金屬學報, 2010, 46(11): 1281-1288

入選年份：2014

軌道交通車輛用6005A合金板材時效析出及硬化行為研究

楊文超，汪明樸，盛曉菲，等

關鍵詞：6005A合金；透射電鏡（TEM）；β″相；微觀組織；時效析出

來源出版物：金屬學報, 2010, 46(12): 1481-1487

入選年份：2014

25鋼在海水中的微生物單因素腐蝕

吳進怡，柴柯，肖偉龍，等

摘要：通過對比25鋼在自然海水和無菌海水中的腐蝕行為，研究了微生物單因素對25鋼腐蝕行為的影響。結果表明，微生物對25鋼的腐蝕有顯著影響，微生物對25鋼平均腐蝕速率的影響與微生物種類和含量密切相關。銹層中的微生物主要由假單胞菌、弧菌、鐵細菌、硫桿菌和硫酸鹽還原菌組成，浸泡365 d時還出現(xiàn)大量的黃桿菌。其中好氧菌、兼性厭氧菌和厭氧菌的含量均隨浸泡時間規(guī)律性變化，這也導致在不同浸泡時間下微生物的作用及其作用機理的不同。

關鍵詞：25鋼；海水；微生物；腐蝕

來源出版物：金屬學報, 2010, 46(6): 755-760

入選年份：2014

長期熱老化對鑄造奧氏體不銹鋼組織和性能的影響

李時磊，王艷麗，李樹肖，等

摘要：將鑄造奧氏體不銹鋼在400℃下時效至104h，通過力學性能測試和組織觀察，分析了老化時間對力學性能和組織結構的影響。結果表明：鐵素體相的體積分數(shù)隨老化時間沒有變化；長期老化后材料的磁導率降低，同時鐵素體相的納米壓入硬度增加；材料的Charpy沖擊功隨老化時間迅速下降，沖擊斷口形貌也隨之不斷變化；通過TEM觀察發(fā)現(xiàn)，鐵素體相在長期老化后析出了彌散的α''相和少量的G相，α''相是由鐵素體發(fā)生調幅分解而生成的，是導致鑄造奧氏體不銹鋼熱老化脆化的主要原因。

關鍵詞：鑄造奧氏體不銹鋼；熱老化；鐵素體含量；力學性能

來源出版物：金屬學報, 2010, 46(10): 1186-1191

入選年份：2014

S含量對高速車輪鋼斷裂韌性影響的研究

馬躍，潘濤，江波，等

摘要：研究了S含量對高速車輪鋼斷裂韌性的影響。結果顯示，適當提高車輪鋼中的S含量，可以有效提高斷裂韌性。對夾雜物的分析表明，S含量為0.001%（質量分數(shù)）的車輪鋼中Al2O3和Al2O3+(Ca,Mg)O的氧化物夾雜相對較多，而MnS夾雜物較少。在相近的O含量水平下，將S含量從0.001%提高到0.006%，車輪鋼中夾雜物形態(tài)發(fā)生變化，主要形成MnS包裹在Al2O3表面的復合夾雜物。斷裂韌性的提高與夾雜物種類和形態(tài)的變化有關。應用鑲嵌應力理論分析表明，MnS包裹在Al2O3表面后，相比于單獨Al2O3夾雜物，可改善復合夾雜物周圍的應力集中，從而改善斷裂韌性。

關鍵詞：車輪鋼；斷裂韌性；夾雜物；鑲嵌應力

來源出版物：金屬學報, 2011, 47(8): 978-983

入選年份：2014

添加Nb對Zr-4合金在500℃過熱蒸汽中耐腐蝕性能的影響

姚美意，李士爐，張欣，等

摘要：用高壓釜腐蝕實驗研究了在Zr-4合金成分基礎上添加0.1%～0.3%（質量分數(shù)）Nb的合金在500℃/10.3 MPa過熱蒸汽中的耐腐蝕性能，用TEM和SEM分別觀察了合金的顯微組織和氧化膜斷口形貌。結果表明，合金在500℃/10.3 MPa 過熱蒸汽中腐蝕500 h均未出現(xiàn)癤狀腐蝕，完全抑制了癤狀腐蝕的產生，這與Nb在α-Zr中的固溶量較大有關，固溶在α-Zr中的Nb能抑制癤狀腐蝕斑的形核，提高耐癤狀腐蝕性能；合金耐均勻腐蝕性能隨著Nb含量的增加而降低，這與Nb的添加降低了固溶在α-Zr中的（Fe+Cr）含量有關，也與Zr(Fe,Cr,Nb)2第二相的析出有關，這2種因素都會加快氧化膜顯微組織在腐蝕過程中的演化，促進孔隙和微裂紋的形成。

關鍵詞：鋯合金；Nb；癤狀腐蝕；顯微組織

來源出版物：金屬學報, 2011, 47(7): 865-871

入選年份：2014

石煤提釩鈉化焙燒與鈣化焙燒工藝研究

別舒，王兆軍，李清海，等

摘要：調研了石煤提釩鈉化焙燒和鈣化焙燒兩種工藝的發(fā)展現(xiàn)狀。高硅低鈣含量的石煤宜采用鈉化焙燒，高鈣含量的石煤宜采用鈣化焙燒，兩種工藝各有所長。歸納了兩種工藝下石煤提釩的最佳焙燒條件，得出最佳焙燒條件分別為：鈉化焙燒溫度區(qū)間800～850℃，焙燒時間2.0～2.5 h，磨礦粒度106～180 m，氯化鈉用量為礦石的10%～20%。鈣化焙燒比鈉化焙燒要高100℃，溫度區(qū)間900～950℃，焙燒時間2～3 h，磨礦粒度106～180 mm，石灰用量為礦石的6%～8%。兩種焙燒都需要充足的氧化氛圍，但鈉化焙燒時氧氣不宜過多。各最佳焙燒條件之間存在一定耦合關系，在生產實際中，宜針對不同石煤進行特定實驗。最后，總結了石煤提釩的主要焙燒設備，其中流化床爐具有較好的發(fā)展前景。

關鍵詞：石煤；釩；焙燒；最佳焙燒條件；流化床

來源出版物：稀有金屬, 2010, 34(2): 291-297

入選年份：2014

石煤焙燒物料提釩的試驗研究

朱軍，郭繼科，齊建云，等

摘要：以石煤脫碳焙燒利用熱值后的物料為研究對象。采用“硫酸+助浸劑浸出，浸出液經回調pH值及還原處理后萃取和反萃取，反萃取液氧化后經酸性銨鹽沉釩等”工藝制取五氧化二釩。工藝參數(shù)：在物料粒徑小于37 μm（100%）、硫酸用量為50%、助浸劑用量為4%、液固比為2.5∶1、浸出溫度為90℃、浸出時間為7 h等條件下浸出，在12.5% P204+5%TBP+82.5%磺化煤油為有機相、水相pH值為2、相比為2∶1、三級逆流萃取、1.5 mol·L-1硫酸三級逆流反萃取等條件下萃取和反萃取。結果表明：浸出過程經動力學分析，表觀活化能為46.26 kJ·mol-1，屬于化學反應控制過程；釩總回收率達75%以上；V2O5產品純度大于99%，符合GB3283——1987質量要求；全流程幾乎無廢氣外排，廢水經處理后循環(huán)使用率達97%以上，廢渣可用于建材，屬于清潔型提釩工藝。

關鍵詞：石煤；浸出；動力學；萃??；五氧化二釩

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(5): 804-810

入選年份：2014

石煤提釩堿浸過程動力學研究

鄭琍玉，于少明，劉彬，等

摘要：研究了石煤空白焙燒料NaOH溶液浸出過程中液固比、NaOH溶液初始濃度、反應攪拌速率、礦石粒徑、溫度對浸出速率的影響，確定了石煤提釩堿浸過程動力學方程式，計算了反應的表觀活化能。結果表明：液固比、反應攪拌速率對浸出速率的影響不大，NaOH溶液初始濃度、礦石粒徑、浸出溫度對浸出速率的影響顯著；V2O5的浸出動力學適用于收縮未反應芯模型，浸出反應服從化學反應控制過程；根據Arrhenius公式，使用曲線擬合法，近似求得該反應表觀活化能約為58.5 kJ·mol-1，進一步表明該反應屬于化學反應控制。

關鍵詞：石煤；釩；焙燒；堿浸；動力學

來源出版物：稀有金屬, 2011, 35(1): 101-105

入選年份：2014

30 MVA直流電弧爐冶煉鈦渣配碳比研究

韓豐霞，雷霆，周林，等

摘要：工業(yè)生產中，為生產出合格的鈦渣必須加入適量的碳作為還原劑，將高價氧化物還原為低價氧化物。云南某公司30 MVA大型密閉直漉電弧爐（DC爐）生產運行過程中，通過控制無煙煤用量與鈦精礦用量之比——配碳比（ratio of anthracite to ilmenite，簡稱AIR），使生產在輸入能量一定、鈦精礦成分穩(wěn)定的條件下力求獲得良好的產品品質。生產通過中空石墨電極將鈦精礦和無煙煤加入DC爐內，熔煉溫度控制為1973～2023 K；熔煉輸入功率為15 MVA；入爐鈦精礦粒度為0.1～0.33 mm；入爐無煙煤粒徑為5～25 mm的比例大于85%。理論上熔煉還原1 t鈦精礦，將會產出526 kg渣和368 kg金屬鐵，O/I比率約為89.4%，理論配碳比約為7.895%。通過生產物料衡算得出，一定熔煉周期內的AIR平均值為12.228%，O/I比率平均值為81.317%。在配碳量不足的情況下，鈦精礦中的FeO易于離解出氧并與碳結合，使FeO還原反應優(yōu)先于TiO2等氧化物，碳最大可能的消耗在FeO的還原上；配碳量越高，則碳將用于還原難還原的氧化物（如MgO，CaO），MnO等）上，使FeO的還原受到抑制。配碳比還會影響DC電爐熔渣流動性和掛渣層。試生產熔煉周期內，通過調整AIR，實現(xiàn)了鈦渣中TiO2品質的提高，其含量可從82%提高到89%以上。

關鍵詞：直流電弧爐；鈦鐵礦；鈦渣；碳還原；配碳比

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(2): 297-303

入選年份：2014

液氯化法浸金過程熱力學

金創(chuàng)石，張廷安，牟望重，等

關鍵詞：液氯化法；浸出；金

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(1): 129-134

入選年份：2014

DIBK-TBP萃取分離鋯鉿的熱力學研究

徐志高，王力軍，池汝安，等

摘要：對二異丁基甲酮（DIBK）和TBP從HSCN介質中協(xié)同萃取鋯鉿的性能及熱力學進行研究，采用對數(shù)函數(shù)外推法求得DIBK-TBP體系萃取反應的熱力學平衡常數(shù)分別為log（K12，Zr）=4.73和log（K12，Hf）=-5.09，锫鉿與SCN-形成配合物Zr（SCN）3+和Hf（SCN）3+的穩(wěn)定性常數(shù)分別為1×109.86和1×10-0.80，而鉿的分配比在硫氰酸鹽存在時要大于鋯的分配比，說明過渡金屬離子鋯和鉿在硫氰酸鹽存在時與一般金屬離子與配位體形成的配合物的穩(wěn)定性常數(shù)愈大，金屬離子的分配比愈大的規(guī)律相矛盾，并計算出萃取反應的焓變分別為△Hzr= -11.43 kJ·mol-1和△HHf=-7.80 kJ·mol-1，說明對鋯鉿的萃取反應為放熱反應，升高溫度不利于萃取反應的進行，常溫下自由能變分別為△GZr=-26.54 kJ·mol-1和△GHf=28.57 kJ·mol-1，熵變分別為△Szr=51.54 J·（K·mol）-1和△SHf= -124.07 J·（K·mol）-1，說明鉿離子比锫離子更易與SCN-形成配位鍵，從而生成中性分子Hf(SCN)4與有機相發(fā)生溶劑化作用而進入有機相中。

關鍵詞：DIBK；鋯；鉿；萃??；熱力學

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(1): 142-148

入選年份：2014

GH690合金熱加工圖及管材熱擠壓實驗研究

彭海健，李德富，郭青苗，等

摘要：采用Gleeble-3500熱模擬試驗機進行高溫等溫壓縮實驗，研究了GH690合金在變形溫度為950～1200℃、應變速率為0.001～10.000 s-1條件下的熱變形行為，利用動態(tài)材料模型構建了GH690合金熱加工圖，并基于加工圖進行GH690合金管材熱擠壓實驗。結果表明：GH690合金有應力峰和動態(tài)再結晶軟化的特征，在ε≥0.4時，流動應力趨于穩(wěn)定狀態(tài)；在熱加工圖中變形溫度為1100～1150℃、應變速率為1.0～2.5 s-1時功率耗散效率達到0.34～0.39，該區(qū)域對應的工藝參數(shù)適合于進行GH690合金管材熱擠壓；在熱加工圖中變形溫度為950～1000℃，應變速率在0.94～10.00 s-1之間的區(qū)域為不穩(wěn)定變形區(qū)域，熱加工時應該避開這一區(qū)域。

關鍵詞：GH690合金；加工圖；管材；擠壓

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(2): 184-190

入選年份：2014

固溶溫度對新型Al-12.7Si-0.7Mg合金擠壓材組織性能的影響

洪濤，龔園平，田妮，等

摘要：針對我國自主研制的新型Al-12.7Si-0.7Mg合金擠壓型材，采用金相顯微鏡、掃描電鏡及其附帶的能譜分析儀以及拉伸實驗研究了固溶溫度對鋁基體晶粒、合金相粒子尺寸、形狀及數(shù)量以及擠壓材力學性能的影響規(guī)律，結果表明：Al-12.7Si-0.7Mg合金擠壓材基體中存在大量尺寸極其細小的點狀Mg2Si相及大量微米級共晶Si粒子和少量微米級AlFeSi過剩結晶相；固溶溫度從440℃升高至540℃，尺寸極其細小的點狀Mg2Si相逐漸回溶入基體消失，微米級共晶Si顆粒及含AlFeSi的過剩結晶相粒子形狀趨于球化，而鋁基體晶粒呈現(xiàn)出略有長大的趨勢，且共晶硅顆粒具有較明顯的細化鋁基體晶粒的作用；合金擠壓材的強度及延伸率隨固溶溫度升高分別呈現(xiàn)出單調增大及總體下降的趨勢；新型Al-12.7Si-0.7Mg合金擠壓材比較適宜的固溶溫度為520℃，合金擠壓材經最佳固溶溫度固溶水淬再經170℃×2.5 h時效處理后的Rp0.2≥279 MPa，Rm≥330 MPa，A≥9.9%。

關鍵詞：含鎂共晶Al-Si合金擠壓材；固溶溫度；顯微組織；力學性能

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(3): 368-372

入選年份：2014

不同組織狀態(tài)TC4 ELI鈦合金動態(tài)力學性能研究

劉清華，惠松驍，葉文君，等

摘要：利用分離式霍普金森壓桿裝置（SHPB）對低間隙Ti-6Al-4V（TC4 ELI）合金的等軸組織、雙態(tài)組織和魏氏組織試樣進行了動態(tài)壓縮試驗。應變率分別為ε=2000，3000，4000 s-1，得到了動態(tài)壓縮真應力-應變（σ-ε）曲線，并對試驗后發(fā)生剪切失效破壞的試樣沿縱剖面切開，利用金相顯微鏡（OM）進行顯微組織觀察。結果表明：動態(tài)壓縮條件下TC4 ELI合金3種組織試樣的真應力-應變曲線大致分為彈性階段和塑性階段，沒有明顯的屈服平臺，3種組織狀態(tài)下的試樣在高應變率下應變強化效應不明顯，表現(xiàn)出一定的應變率強化效應；在4000 s-1應變率加載條件下，平均動態(tài)流變應力（σ）、均勻動態(tài)塑性應變（ε）以及沖擊吸收功（E）按等軸組織、雙態(tài)組織和魏氏組織順序依次減小，等軸組織試樣的σ，ε和E分別達到了1400 MPa，0.34%和470 kJ·m-3，具有較好的動態(tài)力學性能；在4000 s-1應變率加載條件下3種組織狀態(tài)的試樣均發(fā)生了剪切失效破壞，并在其縱剖面上都觀察到了一條白亮的絕熱剪切帶（ASB），裂紋沿著絕熱剪切帶由圓柱試樣的圓柱面向中心擴展，與ASB形成和擴展的方向一致，剪切帶與導致斷裂的裂紋密切相關。

關鍵詞：分離式霍普金森壓桿；TC4 ELI；動態(tài)力學性能；絕熱剪切帶

來源出版物：稀有金屬, 2012, 36(4): 517-522

入選年份：2014