钢铁研究学报杂志

钢铁研究学报杂志2019年第4期

• 高炉炉缸凝铁层导热系数测定及传热模型修

  温旭1，姜华2，曹进2，王炜3，徐润生3，余仲达1

  摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将延长高炉寿命。采用自制的凝铁层模拟实验装置，在中温高压条件下利用锡与焦炭制备凝铁层模拟样品；通过三维数码显微镜观察统计不同凝铁层模拟样品对应的金属与焦炭的面积比，采用瞬态平面热源法测定导热系数，探究其对凝铁层导热系数的影响。结果表明，凝铁层模拟样品（凝锡层）的导热系数范围是23.58～40.39W/（m·K）；凝铁层样品的导热系数范围为28.05～48.19W/（m·K）；还原凝铁层真实导热系数后，可以确定高炉炉缸区域传热模型中的气隙厚度为0.5～1.0mm。

• 烧结矿催化还原NO的实验研究

  万军营1,2，陈铁军1,2，周仙霖1,2，罗艳红1,2，黄开伟1,2

  摘要：《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》中，计划将烧结烟气中NOx排放质量浓度控制在50mg/m3以内，烧结烟气NOx减排势在必行。因此，旨在利用烧结矿本身作为脱硝催化剂，以烧结过程产生的还原性气体CO为还原剂，系统地研究了烧结矿粒径、焙烧温度、空速比、CO/NO物质的量之比和O2体积分数对烧结矿催化脱硝效果的影响。结果表明，O2体积分数对烧结矿催化还原NO的转化率影响较大，当CO体积分数为3%、O2体积分数为1.04%时，NO的转化率为68.83%；O2体积分数降低至0.90%以下时，NO的转化率可达95%以上。无O2条件下，烧结矿粒径为0.2～1.0mm、焙烧温度为500℃、空速比为3000h-1、CO/NO物质的量之比为6时，NO的转化率可达99.58%。以烧结矿为催化剂能有效地促进CO对NO的还原，具有十分重要的环保意义和经济应用前景。

• 镁对非调质钢中组织及硫化物的影响

  艾克南1，谢剑波1，曾志崎1，张东1，刘年富2，付建勋1,3

  摘要：为了探究不同镁含量对非调质钢中组织和硫化物形态、尺寸、分布及成分的影响，采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、小样电解等方法，分析了经高温电阻炉冶炼不同镁添加量的49MnVS3非调质钢。结果表明，由于镁蒸气压较高，在实验室冶炼中大量挥发，导致钢中镁的实际平均收得率仅为3?10%；镁的质量分数为0～22×10-6时，随着镁的质量分数的增加，钢中硫化物形态由Ⅱ类逐渐向Ⅰ类、Ⅲ类转变；钢中硫化物尺寸增大，硫化物的分布均匀性得到显著改善；钢中复合夹杂物比例明显增加，但MnS的比例出现下降；形成了细小弥散的氧化物，增加了奥氏体形核质点，具有细化组织的趋势。

• 高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型

  杨帆1,2，韩毅华1,2，朱立光1,2，许进忠1,2

  摘要：为了研究高频磁场下连铸保护渣在结晶器内的润滑状况，建立了高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型，并应用该数学模型研究了初始凝固时磁场作用下渣道宽度、弯月面高度、渣道动压、渣耗、摩擦力等因素对保护渣润滑行为的影响。结果发现，磁场的作用拓宽了保护渣渣道宽度，增大了弯月面高度，使保护渣渣道入口及出口宽度增加，使初始凝固点下移，改善了传热条件有利于铸坯表面质量提升；磁场的作用减小了因结晶器振动而产生的正压和负压，并且正、负压都是随着磁场强度的增大而减小，但磁场强度存在一个最佳值；磁场的作用增大了渣耗量，改善了铸坯与结晶器之间的润滑；铸坯与结晶器之间摩擦力随着磁场强度的增大而减小，当磁场强度为40mT时，总摩擦力减小趋于平缓，因此磁场强度为40mT左右时对减小摩擦力的作用效果较好。

• 不锈钢/碳钢耐蚀海水带肋钢筋轧制复合工艺

  余伟，张泽宇，吴伟，雷力齐，蔡庆伍

  摘要：海洋工程用带肋钢筋要求有耐氯离子腐蚀能力，但选用双相不锈钢生产成本过高，不锈钢?碳钢轧制复合钢筋则可兼顾耐蚀性和低成本。覆层采用2205不锈钢，基材为低合金钢20MnSi，用有限元方法模拟钢筋的热轧复合过程，分析轧制过程尤其是成品孔中轧件的变形规律。有限元仿真发现，矩形组合坯料无孔型轧制时，其角部复合困难，而成品孔轧制时，钢筋横肋根部的应变最大，覆层在此位置减薄显著，应选择合适的复合坯覆层厚度。在实验室采用焊接、真空处理和热轧方法制备了直径为16mm的复合钢筋，屈服强度为485MPa，抗拉强度为701MPa，断后伸长率约为37.1%，复合界面剪切强度为317.5MPa。复合钢筋呈良好的冶金结合，Fe和Cr的扩散层厚度约为40μm。该工艺生产的复合带肋钢筋成本较不锈钢降低50%以上。

• 高强度油井套管钢偏析与含Nb析出相研究

  耿豪1，张忠铧2，唐海燕1，兰鹏1*，罗明2，张家泉1

  摘要：点状偏析是连铸坯中的常见半宏观缺陷之一，严重影响后续产品的加工性能和服役性能。点状偏析的形成与枝晶形貌以及凝固末期钢液流动有关，经热轧会遗留至管材中变成带状偏析，两者在成分和位置上存在一致性。热力学计算分析表明,该钢种圆坯点状偏析内存在富Nb碳化物，该析出相是凝固过程中分散型剩余液相溶质偏析的产物。通过SEM观察到，在常规加热过程中该富Nb碳化物并不能完全回溶，在管材带状偏析处仍然可以发现未溶碳化物的存在。

• 逆相变退火中锰钢的组织性能与成形极限

  周峰峦1，王存宇1，韩硕2，汪明辉2，曹文全1，董瀚1,3

  摘要：分别通过SEM、XRD、单轴拉伸试验和FLD等方法对比研究了中锰钢（MMnS780钢）与DP780钢的微观组织、力学性能及成形极限。结果表明，DP780钢获得铁素体和马氏体双相组织，具有连续屈服及较大的加工硬化能力，而MMnS780钢由细小的铁素体和奥氏体构成，具有明显屈服、相对较小的加工硬化能力和较大的均匀伸长率；不同应变状态下MMnS780钢较DP780钢具有更高的极限应变。退火组织以及细小的晶粒尺寸使MMnS780钢产生明显的屈服现象，细小组织以及亚稳奥氏体的TRIP效应使其具有较高的塑性和成形性能。

• 喷射成形和粉末冶金工艺对高速钢2030组织性能的影响

  张海军，杜文华，辛栋梅

  摘要：利用金相显微镜、SHT4305?W电液伺服万能试验机、M?200磨损试验机等对喷射成形、粉末冶金2种工艺生产的同规格同位置高速钢2030的退火组织、回火组织、非金属夹杂物、淬回火硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，喷射成形工艺生产的2030，其组织与粉末冶金工艺生产的2030差距明显，但其耐磨性能好于粉末钢2030，对其耐磨性能提高的机理进行了阐释。

• 溶解氧变化对阴极极化下10Ni5CrMo钢氢脆敏感性的影响

  尹鹏飞1,2，李向阳1，曹荣凯3，陆文萍2，杨朝晖2，张波2

  摘要：为研究溶解氧质量浓度对10Ni5CrMo钢在阴极极化条件下氢脆敏感性影响规律，对10Ni5CrMo钢进行了阴极极化下的电化学交流阻抗谱测试﹑并采用慢应变速率拉伸实验和断口分析方法研究了海水中溶解氧质量浓度变化和不同阴极极化下10Ni5CrMo钢的氢脆敏感性。结果表明：溶解氧质量浓度变化对10Ni5CrMo钢强度几乎没有影响；同一溶解氧质量浓度下，随极化电位负移，断裂时间、伸长率、断面收缩率明显降低，氢脆系数增加，氢脆敏感性显著提高，极化电位达到-1000mV时，氢脆系数已超过安全区允许的最高值25%，进入危险区；同一极化电位下，随着海水中溶解氧质量浓度减少，材料塑性变差，断裂时间、伸长率和断面收缩率不断降低，氢脆系数增加，氢脆敏感性提高。

• Nb对铸造双相耐热钢高温氧化的影响

  滕铝丹，张拓，臧其玉，杨弋涛

  摘要：为探究Nb对双相耐热钢高温抗氧化性能的影响规律，采用扫描电镜、能谱分析和XRD等分析测试手段研究了1000和1100℃下含Nb双相耐热钢高温氧化性能。结果表明，双相耐热钢氧化层结构为氧化外层(MnCr2O4)→氧化内层(Cr2O3)→Si的内氧化层；Nb的加入加速双相耐热钢的表层氧化膜生长，降低了其抗氧化性能；随着Nb含量的增加，表层基体内部形成富Nb相，促进Si的沿晶界氧化而抑制Si的界面氧化，Cr2O3层和Si的内氧化层厚度均增加。在对高温抗氧化性能要求高的情况下，本双相耐热钢中Nb的质量分数应控制在0.8%以下。