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2019年中國鈦白粉工業(yè)狀況及發(fā)展趨勢

畢勝

2019, 40(4): 1-3. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.001

摘要(184) PDF(15)

摘要:
回顧了中國鈦白粉工業(yè)2018年的各項行業(yè)數(shù)據(jù)，分析了2019年面臨的形勢及發(fā)展方向，認(rèn)為鈦白粉行業(yè)進入中低速發(fā)展期，產(chǎn)能集中度進一步提高，鈦白產(chǎn)品向高品質(zhì)方向發(fā)展，環(huán)保和清潔生產(chǎn)問題必須引起生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。

釩鈦鐵精礦豎爐預(yù)還原的熱力學(xué)計算和試驗研究

程相魁, 向琴琴, 趙英濤, 王軍

2019, 40(4): 4-10. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.002

摘要(192) PDF(7)

摘要:
采用熱力學(xué)計算軟件HSC對攀枝花釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團豎爐預(yù)還原進行了平衡組分、金屬化率和還原度的計算；試驗研究了內(nèi)配碳球團不同的豎爐預(yù)還原工藝下的金屬化率和還原度。研究結(jié)果表明：隨著反應(yīng)溫度升高，內(nèi)配碳球團的金屬化率和還原度呈現(xiàn)升高的趨勢，當(dāng)溫度達到800℃左右，體系中金屬化率達到最大值為99.2%；溫度升高到1 000℃，還原度達到最大值87.2%；試驗得到的金屬化率和還原度變化規(guī)律與理論相符。在1 200℃時，獲得最大金屬化率和還原度分別為：85.23%和80.15%。當(dāng)?shù)撞看等脒€原性氣氛（10% N₂+30% H₂+60% CO）時，1 200℃達到的最大金屬化率和還原度分別為：88.43%和90.42%。因此，在體系中通入還原性氣體，還原過程被明顯強化。

提釩棄渣回用對釩渣焙燒的影響

劉東, 薛向欣, 楊合

2019, 40(4): 11-16. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.003

摘要(146) PDF(8)

摘要:
以釩渣和棄渣為原料，碳酸鈉和氯化鈉為鈉化劑，進行焙燒試驗。不僅降低釩資源的損失，而且能減輕環(huán)境污染。通過硫酸亞鐵銨滴定法，考察了焙燒溫度、保溫時間、堿比、堿鹽比對不同釩含量樣品釩浸出率的影響。結(jié)果表明：釩渣中適量的棄渣加入能促進釩轉(zhuǎn)化率的提高；棄渣摻雜量16.376%時，最佳煅燒溫度為800℃，保溫時間為60 min，堿比1.5，堿鹽比3.5，釩浸出率98.43%。

釩渣空白焙燒清潔提釩工藝探討

付自碧

2019, 40(4): 17-23. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.004

摘要(171) PDF(8)

摘要:
針對現(xiàn)有釩渣提釩工藝成本高、固廢量大的問題，提出釩渣空白焙燒—碳酸化浸出制備氧化釩新工藝，重點研究了空白焙燒、碳酸化浸出工藝條件。結(jié)果表明，釩渣在860~900℃空白焙燒后，釩主要以Mn₂V₂O₇、Mg₂V₂O₇形式存在；熟料在碳酸氫鈉濃度158 g/L、浸出溫度95℃、浸出時間120 min等條件下浸出，釩轉(zhuǎn)浸率為90.49%~92.12%；浸出液經(jīng)偏鋁酸鈉除硅、碳酸氫銨沉釩制備的五氧化二釩產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5304—2017的要求。設(shè)計的工藝路線可實現(xiàn)鈉、氨介質(zhì)的循環(huán)利用，具有工藝成本低、固廢少等特點。

基于鋁熱還原制備FeV50渣中釩的賦存狀態(tài)

余彬, 袁鐵錘, 肖代紅, 孫朝暉, 潘成

2019, 40(4): 24-29. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.005

摘要(157) PDF(8)

摘要:
通過渣金V-O平衡及VO-Al平衡理論研究，分析了鋁熱還原FeV50合金制備過程不同冶煉階段對渣中釩賦存狀態(tài)的影響，計算得到釩在渣中的熱力學(xué)還原極限。通過不同物相分析手段，得到鋁熱還原FeV50合金制備過程實際渣中釩的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明：渣金共存時渣中釩的穩(wěn)態(tài)為VO；出渣后VO與V₂O₃的穩(wěn)定性與冶煉氧分壓有關(guān)，其平衡氧分壓為0.41 Pa，常壓條件下，VO會進一步氧化。渣中釩含量隨合金鋁含量的增加而降低，當(dāng)合金鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.0%和20.0%時，對應(yīng)渣中理論釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.16%和0.10%。實際冶煉過程中，冷態(tài)剛玉渣中的釩除了已還原FeV_x初級合金之外，主要以類質(zhì)同象的形式與鎂、鋁、鐵等元素固溶形成Mg （Al，V）₂O₄和（Mn，F(xiàn)e） V₂O₄復(fù)合尖晶石結(jié)構(gòu)。

銨鹽沉釩過程產(chǎn)物形貌控制技術(shù)研究

李千文

2019, 40(4): 30-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.006

摘要(289) PDF(24)

摘要:
采用酸性銨鹽沉釩工藝沉淀多釩酸銨，研究了釩液濃度、沉淀pH值、銨鹽加入量、沉淀時間、沉淀溫度對沉淀產(chǎn)物多釩酸銨（APV）形貌的影響。結(jié)果表明：在沉釩pH=2.2，加銨系數(shù)K=2.3，70℃以上反應(yīng)30 min即可獲得球形的APV產(chǎn)品，且沉釩率>99%。穩(wěn)定試驗結(jié)果驗證了沉釩條件的可靠性，通過APV產(chǎn)品形貌的控制，可獲得高品質(zhì)APV產(chǎn)品，且保持較高的釩收率。

偏鈦酸煅燒過程中氫氧化鉀作用研究

馬維平

2019, 40(4): 35-38. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.007

摘要(165) PDF(9)

摘要:
向偏鈦酸中添加一定量的氫氧化鉀，研究煅燒過程中鉀鹽對金紅石轉(zhuǎn)化率、平均粒徑、樣品形貌及晶體結(jié)構(gòu)的影響，采用拉曼光譜儀、馬爾文粒度儀和XRD對樣品進行了表征。結(jié)果表明：偏鈦酸中添加氫氧化鉀的樣品與空白樣相比，金紅石晶型轉(zhuǎn)化率達到99%以上的溫度由850℃提高至1 000℃，降低了銳鈦晶型向金紅石晶型轉(zhuǎn)換的速度。氫氧化鉀在偏鈦酸煅燒過程中抑制了粒子的生長，較好地調(diào)整了晶粒結(jié)構(gòu)避免了高溫下顆粒燒結(jié)。添加氫氧化鉀后金紅石含量大于99%的樣品晶胞參數(shù)a、b、c值與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)一樣，氫氧化鉀對晶胞參數(shù)無影響。

熱等靜壓對SLM工藝Ti-6Al-4V合金組織性能的影響

王磊, 馬超, 陳潔

2019, 40(4): 39-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.008

摘要(233) PDF(9)

摘要:
通過研究熱等靜壓對SLM打印后Ti-6Al-4V合金的組織和性能，發(fā)現(xiàn)：在經(jīng)過熱等靜壓后，原始細(xì)針狀相沿寬度和長度方向迅速長大，在長度方向逐漸被交錯的α相截斷，生長受到阻礙，而寬度方向繼續(xù)生長，最終生長成為短棒狀的α相。對打印后進行消除應(yīng)力和HIP處理的試樣，α相在長度方向保留去應(yīng)力狀態(tài)的形貌，而寬度略有增加。經(jīng)過熱等靜壓處理后，材料的屈服強度和抗拉強度會稍有降低，但延伸率也會同時提升。對比增加去應(yīng)力的熱等靜壓處理發(fā)現(xiàn)，中間增加一道去應(yīng)力處理對材料力學(xué)性能沒有明顯影響。

石墨烯納米片增強純鈦基體復(fù)合材料的制備及界面分析

張在玉, 梁益龍

2019, 40(4): 45-50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.009

摘要(195) PDF(3)

摘要:
運用真空熱壓燒結(jié)法制備石墨烯納米片（GNP）增強純鈦輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡等手段對制備得到的粉體和塊狀樣品的微觀組織結(jié)構(gòu)進行了分析。對添加不同石墨烯納米片含量的燒結(jié)樣品進行了密度測試和拉伸測試。研究工作集中關(guān)注了GNPs在鈦基體中的分散和GNP與鈦基體的界面結(jié)合情況。結(jié)果表明，GNP與鈦基體的界面分界清晰，形成Ti/TiC_x/GNP連續(xù)結(jié)構(gòu)，界面處有少量TiC_x生成外，大部分GNP依然以其納米結(jié)構(gòu)存在。

熱處理對選區(qū)激光熔化Ti-6Al-4V組織及力學(xué)性能的影響

馬超, 王磊, 付小強

2019, 40(4): 51-58. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.010

摘要(262) PDF(11)

摘要:
通過研究選區(qū)激光熔化Ti-6Al-4V合金件不同熱處理制度下組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變規(guī)律，揭示其熱處理工藝—組織結(jié)構(gòu)—力學(xué)性能內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明：在600~700℃范圍內(nèi)，合金中α^′馬氏體未完全分解，形成α′和α+β混合組織，合金的強度較高，延伸率偏低；溫度升高至800~900℃時，α′馬氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的α+β層片組織結(jié)構(gòu)；熱等靜壓后，合金亞穩(wěn)α′馬氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣?β層，局部區(qū)域出現(xiàn)粗化；隨著熱處理溫度的升高，相對于沉積態(tài)，合金的屈服強度和抗拉強度逐漸降低，斷后延伸率逐漸增加；結(jié)合微觀組織晶粒的長大行為，沉積鈦合金退火溫度、時間選擇800℃、2 h為宜。

電動汽車用新型釩基電池合金的制備與性能研究

李梅, 王強, 高宏文, 韓泉葉, 張克明

2019, 40(4): 59-63. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.011

摘要(104) PDF(2)

摘要:
采用不同的球磨轉(zhuǎn)速和球磨時間對V₃TiNi_0.56Ce_0.2電動汽車用新型釩基電池合金試樣進行了壓力鑄造成型試驗，并進行了吸放氫性能和耐腐蝕性能的測試與分析。結(jié)果表明：隨球磨轉(zhuǎn)速和球磨時間的增加，試樣的最大吸氫量先增大后減小，腐蝕電位先正移后負(fù)移，吸放氫性能、耐腐蝕性能的變化趨勢均為先提升再下降。與300 r/min球磨轉(zhuǎn)速相比，500 r/min球磨轉(zhuǎn)速下試樣的最大吸氫量增大了18.72%，腐蝕電位正移了72 mV。與0.5 h球磨時間相比，2 h球磨時間使試樣的最大吸氫量增大了25.52%，腐蝕電位正移了80 mV。V₃TiNi_0.56Ce_0.2電動汽車用新型釩基電池合金的球磨轉(zhuǎn)速和球磨時間分別優(yōu)選為500 r/min和2 h。

鋁含量對新型釩基儲氫電池合金性能的影響

黃敏雄, 李員師

2019, 40(4): 64-68. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.012

摘要(124) PDF(3)

摘要:
以新型釩基儲氫合金為試驗對象，對不同Al含量添加對新型釩基儲氫電池合金顯微組織、吸放氫性能和充放電性能進行了測試、分析和比較。結(jié)果表明，隨Al含量的添加，新型釩基儲氫合金的晶粒先細(xì)化后變大，最大吸氫量先增大后減小，充放電性能先減小后增大，顯微組織逐漸改善，吸放氫性能和充放電性能先提升后下降。與0.1% Al含量相比，0.3% Al含量時的平均晶粒尺寸減小了15μm，最大吸氫量增大了91.67%，放電容量衰減率減小了25%。新型釩基儲氫合金的Al含量優(yōu)選為：0.3%。

汽車用含釩鎂合金的擠壓溫度優(yōu)化

張弘韜, 吳笑偉, 彭良東

2019, 40(4): 69-73. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.013

摘要(124) PDF(2)

摘要:
采用不同的擠壓溫度對汽車用含釩鎂合金Mg-8Al-1Zn-0.5V試樣進行了擠壓成型，并進行了力學(xué)性能和顯微組織的測試和分析。結(jié)果表明：擠壓溫度從300℃升高到425℃，合金試樣的抗拉、屈服強度均先增大后減小，斷后伸長率和平均晶粒尺寸均先減小后增大，組織和力學(xué)性能均得以改善和提升。與300℃擠壓溫度鑄造時相比，375℃擠壓溫度下試樣的抗拉、屈服強度分別增大了13.38%、14.57%，斷后伸長率、平均晶粒尺寸分別減小了2.3%、18.11%。汽車用含釩鎂合金Mg-8Al-1Zn-0.5V試樣的擠壓溫度優(yōu)選為：375℃。

微波輻照活性炭處理燒結(jié)煙氣質(zhì)量損失影響因素

石焱, 孔征, 趙瑩, 王帥, 趙鑫

2019, 40(4): 74-78. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.014

摘要(148) PDF(2)

摘要:
以活性炭為研究對象，在微波輻照條件下，通過改變微波加熱溫度、加熱時間、活性炭質(zhì)量、SO₂濃度以及NO濃度，分析了活性炭處理燒結(jié)煙氣時質(zhì)量損失的影響規(guī)律。結(jié)果表明，微波溫度的升高能夠加快活性炭質(zhì)量的損失，微波溫度為800℃時活性炭質(zhì)量的損耗率達到13.75%；延長加熱時間會提高活性炭質(zhì)量損失，加熱時間為15 min時，損耗率達到最大值9.7%；增大活性炭質(zhì)量有利于降低活性炭質(zhì)量損失，活性炭質(zhì)量為50 g時，損耗率最小值為4.04%；增大燒結(jié)煙氣各成分的濃度可以減小活性炭質(zhì)量損失，在SO₂和NO濃度分別為1 200×10^-6和1 000×10^-6時，損耗率最小值分別為2.57%和3.28%。

利用攀枝花提釩尾渣制備蒸壓磚試驗研究

楊青瑩, 鐘炎濤

2019, 40(4): 79-83,94. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.015

摘要(127) PDF(3)

摘要:
以攀枝花地區(qū)的提釩尾渣、石灰與黃沙為原料，采用壓制成型—蒸壓養(yǎng)護法制備了蒸壓磚，研究了升降壓速度、蒸氣壓力與養(yǎng)護時間對樣品抗壓強度的影響，分析了樣品的組成與顯微結(jié)構(gòu)，檢測了樣品的綜合性能及放射性指數(shù)。結(jié)果表明：提高升壓速度與蒸汽壓力使樣品的抗壓強度先增大后減小，適當(dāng)降低降壓速度和延長養(yǎng)護時間可改善樣品的抗壓強度。當(dāng)提釩尾渣、石灰與黃沙的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60%、23%與17%，升降壓速度為0.7 MPa/h，蒸汽壓力為2 MPa，養(yǎng)護時間為7 h時，制品的強度及放射性指數(shù)可滿足相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。XRD和SEM分析結(jié)果表明：經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護后，制品中形成了針棒狀的托貝莫來石，板片狀的硬鈣硅石與無定型水化硅酸鈣等物相，上述水化產(chǎn)物與粗粒骨料相互交織，形成致密的結(jié)構(gòu)，使制品具有較高的抗壓強度數(shù)。

含鉻鋼渣制備水泥混合材的試驗研究

楊飛, 孫曉敏

2019, 40(4): 84-89. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.016

摘要(96) PDF(3)

摘要:
采用鋼渣處理含Cr³⁺廢水，將吸附Cr³⁺后的鋼渣用作水泥混合材，探討了鋼渣吸附Cr³⁺的效果，研究了含鉻鋼渣對水泥砂漿凝結(jié)時間、流動度、制品強度及水化性能的影響，分析了水泥固化Cr³⁺的機理。結(jié)果表明，鋼渣能有效處理含鉻廢水，當(dāng)廢水的Cr³⁺濃度與pH值分別為40 mg/L與6，液固比為10∶1時，該鋼渣的Cr³⁺吸附量與吸附率分別達5.93 mg/g與85.63%。引入含鉻鋼渣可提高水泥砂漿流動性能，但不利于改善制品的抗壓強度。摻入32%的含鉻鋼渣可得到初凝時間、終凝時間及流動度分別為176、286 min與193.2%的水泥砂漿。養(yǎng)護7 d與28 d后，水泥制品的抗壓強度達到了42.5R等級。XRD與SEM分析表明，鋼渣水化活性低，提高鋼渣的添加量不利于生成托勃莫來石、C-S-H及C-A-S-H等水化產(chǎn)物。Cr³⁺未與原料中的組分發(fā)生反應(yīng)，它被無定型態(tài)的凝膠產(chǎn)物物理包裹是抑制其浸出活性的主要原因，在酸性環(huán)境下，樣品的Cr³⁺浸出濃度均滿足GB5085.3—2007標(biāo)準(zhǔn)。該研究為高效利用含鉻鋼渣提供了新的思路。

從提釩廢水中回收金屬錳的試驗研究

陳燕

2019, 40(4): 90-94. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.017

摘要(160) PDF(6)

摘要:
采用化學(xué)除雜—電解處理工藝，實現(xiàn)了提釩廢水中金屬錳的回收利用。研究了硫酸亞鐵加入量、反應(yīng)溫度等因素對廢水除釩效果的影響，得出較優(yōu)的除釩參數(shù)：Fe/V摩爾比為1.2、反應(yīng)溫度60℃、反應(yīng)時間40 min、反應(yīng)終點pH為6~7。循環(huán)伏安測試結(jié)果表明，除雜后廢水的電化學(xué)性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)錳電解液接近。對除雜后廢水進行電解，得到純度99.90%的金屬錳產(chǎn)品，電流效率達到71.8%。XRD分析結(jié)果表明，得到的金屬錳為立方晶體、α-Mn晶型。

高堿度磁鐵礦型燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)特征及冶金性能研究

韓秀麗, 劉磊, 陳前沖, 張玓, 白冬冬, 趙喆

2019, 40(4): 95-99. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.018

摘要(269) PDF(7)

摘要:
采用偏光顯微鏡對兩種高堿度磁鐵礦型燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)進行了定量研究，并結(jié)合冶金性能測試，探討了燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)對其冶金性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，兩種燒結(jié)礦（1^#和2^#）均主要由抗壓強度較好的磁鐵礦、赤鐵礦和鐵酸鈣等礦物組成，具有良好且相似的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。1^#燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)較均勻，交織熔蝕—熔蝕結(jié)構(gòu)所占比例高達90%以上；2^#燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)相對不均勻，由65%的交織熔蝕結(jié)構(gòu)、30%的粒狀結(jié)構(gòu)組成和5%的骸晶結(jié)構(gòu)等組成；骸晶狀、粒狀赤鐵礦的大量發(fā)育和結(jié)構(gòu)的不均勻性，致使2^#燒結(jié)礦抗低溫還原粉化的能力明顯較1^#燒結(jié)礦弱。2^#燒結(jié)礦的還原性卻略好于1^#燒結(jié)礦，這與2^#燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)以大氣孔為主，且氣孔率高達30%有關(guān)。

MgO/Al₂O₃對燒結(jié)礦冶金性能的影響

潘向陽, 龍躍, 李神子, 馬保良, 杜培培

2019, 40(4): 100-105. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.019

摘要(165) PDF(2)

摘要:
采用實驗室燒結(jié)杯試驗裝置，研究MgO/Al₂O₃在0.8~1.2時，MgO/Al₂O₃對燒結(jié)礦強度、粒度組成、RDI和RI的影響，采用金相顯微鏡和X-射線衍射儀對燒結(jié)礦微觀結(jié)構(gòu)和礦物組成進行分析。表明：隨著MgO/Al₂O₃的增加，燒結(jié)礦強度呈先升高后降低的趨勢，且當(dāng)MgO/Al₂O₃為1.0時，強度最好，10~40 mm粒度所占比例為58.85%。隨著MgO/Al₂O₃由0.8增加到1.2的過程中，燒結(jié)礦RDI得到改善，還原性變差。當(dāng)MgO/Al₂O₃在0.9~1.0時，球團礦微觀形貌和礦物組成較好，在此范圍內(nèi)，赤鐵礦和復(fù)合鐵酸鈣數(shù)量較多，強度較好。在用進口礦和本地磁鐵礦搭配燒結(jié)時，MgO/Al₂O₃控制在0.9~1.0范圍內(nèi)，微觀形貌和冶金性能較好。

生物質(zhì)用于直接還原工藝研究

馬玉升, 洪陸闊, 周朝剛, 苑鵬, 艾立群

2019, 40(4): 106-109,115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.020

摘要(232) PDF(6)

摘要:
選取木炭和無煙煤作為還原劑，分別研究了還原溫度、C/O、還原時間對球團金屬化率的影響。此外，還采用XRD物相檢測分析、對比無煙煤和木炭對球團的還原效果。研究結(jié)果表明：以生物質(zhì)木炭作為還原劑具有與無煙煤相當(dāng)?shù)倪€原效果，當(dāng)C/O相同時，配加生物質(zhì)木炭的球團與配加無煙煤含碳球團相比獲得球團金屬化率差距并不明顯，以木炭為還原劑實現(xiàn)含碳球團的直接還原是可行的；以木炭為還原劑時，1 200℃下，C/O=0.7，還原時間20 min時，球團金屬化率可達80%以上。

小方坯連鑄20CrMnTiH齒輪鋼宏觀偏析控制

陳亮

2019, 40(4): 110-115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.021

摘要(173) PDF(4)

摘要:
針對小方坯連鑄齒輪鋼偏析嚴(yán)重的問題，采用化學(xué)元素分析以及原位分析儀分析了斷面碳元素的分布情況，通過低過熱度、拉速、電磁攪拌以及二冷水試驗，確定了最佳連鑄工藝參數(shù)。工業(yè)應(yīng)用試驗表明，過熱度采用20℃±5℃，拉速采用1.30 m/min，結(jié)晶器電磁攪拌和凝固末端電磁攪拌的電流強度分別采用250 A和50 A，二冷水比水量采用0.41L/kg有利于偏析控制，鑄坯斷面碳偏析指數(shù)控制在0.94~1.05，棒材斷面硬度（HV）控制在±10以內(nèi)。

含釩新型建筑耐候鋼的耐蝕及耐磨性能研究

葉占春, 關(guān)春龍

2019, 40(4): 116-120. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.022

摘要(132) PDF(2)

摘要:
在Q450NQR1中添加不同含量釩制備含釩新型建筑耐候鋼，并對其進行了顯微組織、耐蝕性和耐磨性的測試與分析。釩含量對Q450NQR1含釩新型建筑耐候鋼試樣的腐蝕性能和磨損性能影響較顯著。與未添加釩含量的Q450NQR1試樣相比，添加0.5%釩的Q450NQR1-0.5V的耐腐蝕性能和耐磨損性能最佳，腐蝕速率減小了45.47%、磨損體積減小了34.38%。從優(yōu)化含釩新型建筑耐候鋼的耐腐蝕性能和耐磨損性能的角度出發(fā)，釩含量優(yōu)選為0.5%。

釩對低碳鋼動態(tài)再結(jié)晶的影響規(guī)律研究

熊雪剛, 張開華, 王羿, 葉曉瑜

2019, 40(4): 121-125. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.023

摘要(113) PDF(2)

摘要:
為研究釩對低碳鋼動態(tài)再結(jié)晶的影響規(guī)律，選取4種對比成分的釩氮微合金化鋼，測量動態(tài)再結(jié)晶的流變應(yīng)力曲線，獲得了峰值應(yīng)力σ_p、應(yīng)變速率ε及變形溫度T的對應(yīng)關(guān)系，分析了變形溫度、V及N含量對流變應(yīng)力曲線的影響。建立了釩氮微合金化鋼及對比鋼的熱變形動態(tài)再結(jié)晶Avrami模型，回歸得到其動態(tài)再結(jié)晶名義激活能。結(jié)果表明：V對動態(tài)再結(jié)晶臨界溫度提高有限，V和N復(fù)合后對動態(tài)再結(jié)晶臨界溫度提高明顯，延遲再結(jié)晶能力增強。

微合金化TRIP型退火馬氏體鋼氫滲透行為研究

楊雄飛, 于浩

2019, 40(4): 126-131. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.024

摘要(138) PDF(4)

摘要:
通過在0.2% C-1.5% Si-2.0% Mn成分基礎(chǔ)上進行Nb、V和Ti微合金化成分設(shè)計以及“完全奧氏體區(qū)淬火+臨界區(qū)淬火至馬氏體相變點以上溫度配分”工藝，獲得組織為退火馬氏體基體+殘余奧氏體的退火型馬氏體TAM。對各種鋼氫滲透行為的研究發(fā)現(xiàn)，微合金元素析出物能夠顯著抑制氫在鋼基體中的擴散行為。Nb、V和Ti處于可比的加入水平時，Nb微合金化鋼的氫擴散系數(shù)最低，為0.716×10^-7 cm²/s，Ti微合金化鋼為1.136×10^-7 cm²/s，0.052% V鋼為2.647×10^-7 cm²/s，這些值均低于參照鋼。對含釩鋼，隨著鋼中V含量增加，氫滲透時間長，產(chǎn)生的氫陷阱作用增強。認(rèn)為Nb和Ti在高溫析出粗大的碳化物對氫的抑制作用強烈，而V在低溫析出的高密度細(xì)小、彌散分布的碳化物，使基體具有大量的氫陷阱，保證材料獲得強的抑制氫擴散能力。

鈮對X80管線鋼顯微組織的影響

戴亮亮, 朱承龍, 顧曄, 張繼明

2019, 40(4): 132-137. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.025

摘要(126) PDF(4)

摘要:
利用金相和透射電鏡等分析手段對不同Nb含量的高強度X80管線鋼的顯微組織進行了分析，并利用萃取復(fù)型方法重點研究了兩種鋼中二次相粒子的析出行為。研究結(jié)果表明，低鈮管線鋼的顯微組織主要由粒狀貝氏體、板條貝氏體及少量M-A島組成，而高鈮管線鋼中的主要組織為針狀鐵素體和M-A組元。析出相萃取復(fù)型分析結(jié)果表明，低鈮管線鋼中主要析出相為方形TiN粒子，而高鈮鋼中的析出相粒子主要由大尺寸的（Nb，Ti） C復(fù)合型粒子及大量彌散分布的小尺寸NbC組成。

鈮對取向硅鋼中析出物固溶溫度的影響

劉嘉美, 金東浩, 賈云柯, 馮運莉

2019, 40(4): 138-143. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.026

摘要(140) PDF(4)

摘要:
選用含鈮0.09%和不含鈮的兩種鑄坯，將鑄坯分別加熱至不同溫度，并保溫30 min后進行淬火處理，利用JEM-2011透射顯微鏡對試樣的顯微組織進行觀察，同時在掃描電鏡下確定鑄態(tài)組織中黑色物質(zhì)的形貌，通過觀察析出物在不同溫度下的數(shù)量分布情況，分析比較取向硅鋼在含Nb和不含Nb兩種狀態(tài)下析出物的固溶溫度。結(jié)果表明：含鈮取向硅鋼鑄坯的晶粒尺寸與不含鈮鑄坯的晶粒尺寸相比更加均勻細(xì)小，鈮元素有阻礙晶粒長大的作用；含Nb取向硅鋼中析出物的完全固溶溫度在1 250~1 300℃，不含Nb的析出物完全固溶溫度在1 300℃以上，說明Nb能夠明顯降低析出物的完全固溶溫度。

低碳鋼三元碳氮析出物的熱力學(xué)計算及驗證

賀飛羽, 董健, 孫彥輝

2019, 40(4): 144-151. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.027

摘要(176) PDF(5)

摘要:
鋼中碳氮析出物通過細(xì)晶強化和析出強化影響鋼的組織和性能。在規(guī)則溶液亞點陣模型的基礎(chǔ)上建立了（Nb_xTi_vV_1-x-v）（C_yN_1-y）-AlN-MnS的析出熱力學(xué)模型，計算了析出相的開始析出溫度、平衡摩爾分?jǐn)?shù)以及碳氮化物的析出演變過程，并且使用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件及TEM、EDS驗證了這種熱力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。計算得出MnS和AlN的開始析出溫度分別為1 200℃和675℃，最大摩爾分?jǐn)?shù)分別為1.05×10^-4和1.21×10^-4。碳氮化物演變順序（Nb_0.29Ti_0.68V_0.03）（C_0.01N_0.99）、（Nb_xTi_vV_1-x-v）（C_yN_1-y）和（Nb_0.29Ti_0.45V_0.26）（C_0.87N_0.13）。對比發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)計算結(jié)果與Thermo-Calc計算結(jié)果、透射電鏡觀察結(jié)果有較好的一致性。

Fe-13Cr-4Al合金的熱加工圖分析

張毅勇, 王輝, 楊攀, 張宏智, 孫琳

2019, 40(4): 152-157,163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.028

摘要(130) PDF(2)

摘要:
在Gleeble-1500熱模擬試驗機上對Fe-13Cr-4Al合金進行了等溫壓縮試驗，研究了該材料在變形溫度為800~1 000℃、應(yīng)變速率為0.01~10 s^-1條件下的熱變形行為。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，繪制出了Fe-13Cr-4Al合金的流變應(yīng)力曲線，根據(jù)動態(tài)材料模型和耗散結(jié)構(gòu)理論，建立了Fe-13Cr-4Al基合金在不同應(yīng)變量下的熱加工圖。結(jié)果表明，在熱變形過程中，F(xiàn)e-13Cr-4Al基合金在低應(yīng)變速率時（0.01~0.1 s^-1）容易發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，而在高應(yīng)變速率時（1~10 s^-1）容易發(fā)生動態(tài)回復(fù)。不同變形條件下應(yīng)變對功率耗散率的影響比較復(fù)雜，沒有明顯的線性規(guī)律；在變形溫度1 000℃、應(yīng)變速率為0.01 s^-1的變形條件下出現(xiàn)峰值功率耗散率，并且隨著應(yīng)變的增加而增大。該合金的適合加工區(qū)域為：變形溫度為800~850℃、應(yīng)變速率為0.01~0.1 s^-1；變形溫度為900~1 000℃、應(yīng)變速率為0.01~0.02 s^-1；變形溫度900~1 000℃、應(yīng)變速率0.5~10 s^-1。

33 mm壁厚X80管線鋼板的低溫落錘撕裂研究

蔣昌林, 林濤, 諸建陽

2019, 40(4): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.029

摘要(126) PDF(3)

摘要:
以壁厚為33 mm的X80管線鋼板為研究對象，結(jié)合X80成分設(shè)計，在其他工藝參數(shù)不變的情況下，采用不同的未再結(jié)晶區(qū)坯料厚度進行軋制33 mm壁厚X80試驗，隨后對獲得的鋼板進行性能分析，并采用電子顯微鏡進行組織觀測。結(jié)果表明，適當(dāng)增加未再結(jié)晶區(qū)坯料厚度（即精軋階段的開軋坯料厚度），有利于細(xì)化鐵素體晶粒，提高X80管線鋼板DWTT低溫落錘剪切面積率和沖擊韌性。

2250mm熱連軋典型鋼種高溫氧化行為研究

謝鳳虎, 楊會平, 曹曉恩, 趙林林, 蘇振軍

2019, 40(4): 164-168. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.030

摘要(107) PDF(3)

摘要:
通過氧化動力學(xué)試驗研究了2 250 mm熱連軋典型鋼種低合金高強鋼QStE500TM和壓力容器鋼Q345R的高溫氧化行為。結(jié)果顯示：氧化鐵皮的生長遵守拋物線規(guī)律，QStE500TM鋼的氧化激活能為161.766 kJ/mol，Q345R的氧化激活能為179.179 kJ/mol；氧化鐵皮呈現(xiàn)典型三層氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，700~800℃時，氧化速率很慢，氧化鐵皮較薄；大于900℃時，氧化速率急劇增大，氧化鐵皮厚度急劇增加。

釩鈦專利

2019, 40(4): 169-170.

摘要(88) PDF(2)

摘要:

留言板

2019年第40卷第4期

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2019年 第40卷 第4期

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