钢铁钒钛

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张溅波, 赵青娥, 缪辉俊

2014, 35(6): 1-5. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.001

摘要(87) PDF(3)

摘要:
氧化焙烧能够有效脱除钛铁矿中的有害元素S。对攀枝花钛铁矿中S元素的存在形式、氧化脱硫的工艺条件和脱硫机理进行了详细地研究。结果表明,攀枝花钛铁矿中大部分S以FeS形式存在,少量S固溶在FeTiO₃和硅酸盐相中。在氧化焙烧过程中,钛铁矿中的FeS首先被脱除,然后才是固溶S被脱除。当氧化温度在650~750℃时,氧化焙烧仅发生FeS的脱除,脱硫反应速率快,钛铁矿脱硫率最高为85%~87%。固溶S的脱除需要更高的焙烧温度,且反应速率相对较慢。当氧化温度升至950~1 050℃时,钛铁矿经过60 min焙烧,即可脱除大部分FeS和固溶S,脱硫率达到96%~98%。

钒铝合金用五氧化二钒制取技术研究

殷兆迁, 孙朝晖, 李大标, 侯海军

2014, 35(6): 6-12. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.002

摘要(179) PDF(2)

摘要:
钒铝合金主要作为制作钛合金、高温合金的中间合金及某些特殊合金的添加剂,五氧化二钒是制备钒铝合金的重要原料。在实验室条件下,通过返溶除硅、碱性沉钒工艺制备的五氧化二钒符合钒铝合金原料的要求,纯度达到了99.5%,Si、Cr、Fe均小于0.05%。工业试验工艺稳定,五氧化二钒的纯度达到99.5%,杂质含量小于0.05%。确定的适宜工艺参数为:除硅剂A与硅摩尔比为1.05、除硅反应pH值为10.0,除硅反应温度为70℃、除硅反应时间为60 min、沉钒反应沉钒剂与钒摩尔比为3.1、沉钒反应温度为60℃、沉钒反应时间为60 min。

熟化条件对水解偏钛酸粒径的影响

任亚平

2014, 35(6): 13-17,26. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.003

摘要(103) PDF(7)

摘要:
采用外加晶种水解工艺,考察熟化时间、熟化方式及搅拌时间对水解偏钛酸粒径大小及分布的影响。使用FBRM在线监测水解粒子的变化,通过激光粒度仪测试水解偏钛酸粒径大小及分布。结果表明:熟化时间延长,颗粒粒径增大,大粒子增多;熟化时期采用停止加热,不停止搅拌的方式,可获得粒子大小适当、分布均匀的水解偏钛酸;熟化期间搅拌时间增加,偏钛酸粒径先降低后增加。

影响钛白产品清洁度的原因分析

王斌, 杜剑桥, 杨仰军, 廖荣华, 路瑞芳, 李礼

2014, 35(6): 18-21. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.004

摘要(94) PDF(6)

摘要:
清洁度是影响钛白产品分散性指标评价的关键因素。为了找到影响硫酸法钛白粉清洁度的原因,对分散性测试过程中清洁度的判别方法进行了分析。结果表明,粗颗粒的存在是影响清洁度的主要原因。通过对比分析可知,国内钛白粉中的粗颗粒主要由Ca、Al、Si等组成,最大粒径可达210μm;国外质量较好的钛白粉粗颗粒主要成分为TiO₂,粒径多小于30μm。通过对无机表面处理后的浆料拦截筛分,可以有效改善产品的清洁度,进而提高最终钛白产品的分散性。

纯钛TA2激光气体氮化涂层的组织与性能

齐勇田, 刘世玺, 张世忠

2014, 35(6): 22-26. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.005

摘要(140) PDF(1)

摘要:
使用快速横流的CO₂连续激光器在工业纯钛TA2表面进行激光气体氮化改性处理,制备形成致密、无裂纹缺陷的改性层。用扫描电镜和能谱分析仪对激光气体氮化改性层的色泽、宏观形貌和微观组织进行分析;利用显微硬度计对氮化区域的显微硬度进行测试。研究结果表明:经过激光表面氮化处理后,在基体纯钛TA2表面发生了化合反应,生成以TiN为增强相的金黄色耐磨涂层。氮化改性层的组织主要是由细小的、枝晶状的TiN构成。随着激光输出功率的增加,TiN涂层的色泽特征由浅变深,表面形态由平整变为皱状。工业纯钛TA2显微硬度提高,表面强化明显。

TC6钛合金棒材黑条纹缺陷分析

何伟, 郭征, 杜小平, 马红征, 杨军红

2014, 35(6): 27-30. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.006

摘要(63) PDF(2)

摘要:
针对某TC6钛合金棒料加工产品在进行低倍检查时发现的黑条纹缺陷问题,为了准确判断缺陷类型,采用金相显微镜对显微组织进行观察,确定其金相组织异常区域;再用扫描电镜分析黑条纹区为富钼贫铝的化学成分偏析缺陷;通过显微硬度测试确定该黑条纹区的成分偏析为非脆性偏析。试验结果表明,按照上述方法可以有效判定TC6合金成分偏析及其类型;且确定该类型缺陷不影响使用,切除后可交货。可通过控制钛合金铸锭原料选择、混料及电极制备过程、熔炼过程中电压和电流来减少或消除此类缺陷。

钛合金与钢的干滑动磨损行为对比

孙瑜, 赵志刚, 周银, 杨子润, 王树奇

2014, 35(6): 31-34,59. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.007

摘要(83) PDF(1)

摘要:
采用高温磨损试验机对TC11合金和H13钢进行了各种温度和载荷下的磨损试验,对比研究了它们的磨损行为。研究发现,随温度和载荷的变化,TC11合金和H13钢表现出完全不同的磨损行为。随着温度升高,TC11合金的磨损率在200℃时增加,然后大幅度降低,在400~600℃达到最低值。而H13钢的磨损率先降低,在200℃达到最低值,随后显著增加,在400~600℃出现从轻微至严重磨损的转变。其行为差异是由于氧化物的保护作用和两种材料热软化抗力的不同而引起的。

钛微合金高强钢控轧控冷工艺研究

霍向东, 董锋, 彭政务, 田振卓

2014, 35(6): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.008

摘要(104) PDF(2)

摘要:
采用金相显微镜、电子显微镜等手段研究控轧控冷工艺对Ti微合金化高强钢的组织和性能的影响。结果表明:在低温终轧(800℃)、600℃保温1 h的试验钢的屈服强度和抗拉强度最高,分别为670.7 MPa和752 MPa。高温终轧(1 030℃)的试验钢组织主要为准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,组织粗大;低温终轧(800℃)的组织主要为多边形铁素体,晶粒较细小。在600℃保温1 h的试验钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,沉淀强化效果明显,未在600℃保温1 h的试验钢中,TiC的析出受到限制,沉淀强化效果明显减弱。

钛渣电炉煤气在钛精矿预还原中应用的探讨

韩可喜

2014, 35(6): 41-45. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.009

摘要(93) PDF(4)

摘要:
介绍了一种高效使用钛渣电炉煤气的方法,为今后钛渣工艺的整体布局提供数据支撑。采用热力学计算方式,得到钛渣电炉产生煤气量与球团金属化率的关系,同时根据实际生产钛精矿预还原球团所需热量的需求,得到钛渣电炉生成煤气热量与实际生产钛精矿预还原球团所需热量之间的关系。结果表明,不同金属化率钛精矿预还原球团用来冶炼钛渣,球团的金属化率无论在什么水平,其生成电炉煤气热量都低于实际球团生产所需热量。若将回收电炉煤气用来生产钛精矿预还原球团需额外增加热源,并且随着球团金属化率升高,补加热量增多。

高强度锻件用微合金化钢

华明建, 梁小军, A J DeArdo

2014, 35(6): 46-51. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.010

摘要(58) PDF(1)

摘要:
过去35年,已经开发出两大类高强度棒材和锻件用微合金化(MA)钢。第一类是1974年开发的,为中碳钢中加入少量的铌或钒。这些早期的中碳钢为珠光体-铁素体组织,具有高的强度和良好的高周疲劳性能。大约15年之后,微合金化多相钢被开发出来,根据材料加工工艺不同,组织由铁素体、贝氏体、马氏体以及残余奥氏体等组成。这类钢可以达到非常高的强度,同时具有良好的疲劳性能和高的断裂性能。在20世纪70年代早期,高强度锻件仅能通过最终的热处理过程实现,热处理包括加热、淬火及回火(QT)。已经不断地被证实由MA珠光体-铁素体钢生产的空冷锻件可以实现与更昂贵的热处理锻件类似的强度和疲劳性能。介绍过去35年来微合金化珠...

钒铬溶液中钒铬提取及分离工艺研究进展

蒋霖

2014, 35(6): 52-59. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.011

摘要(177) PDF(7)

摘要:
介绍了从钒铬溶液中分离钒铬的方法,即萃取法、化学沉淀法、离子交换法、结晶法和电化学法,阐述了这5种分离方法的技术原理和工艺流程,分析并归纳了各种方法的优缺点。源自于攀枝花红格矿区的高铬型钒渣,经钠化焙烧-水浸后得到低钒高铬溶液,该溶液体系中杂质含量高,钒铬分离困难。通过综合比较后指出,化学沉淀法具有工艺流程短、操作简单、生产成本低等优点,分离提取钒铬容易实现产业化,对于该钒铬溶液体系的钒铬提取分离比较适用;结晶法分离钒铬,产品纯度高,具有较好应用前景。

钒钛铁精矿内配碳球团低温焙烧特性研究

马兰, 杨绍利, 曾扬州

2014, 35(6): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.012

摘要(60) PDF(1)

摘要:
将钒钛铁精矿内配碳球团分别进行干燥、750℃和1 000℃焙烧,采用XRD、SEM/EDS、化学分析及强度测试方法,研究了球团在低温焙烧条件下的物相、微观形貌、成分及强度的变化。结果表明:钒钛铁精矿粉、煤粉、水和复合黏结剂按照质量比100:9:9:1.0混合压球,干球团强度较湿球团强度有明显提高;750℃焙烧球团与干球的主要物相差别不大,但Fe₃O₄衍射峰强度增加,矿粉颗粒空隙增大,球团强度急剧下降;1 000℃焙烧球团主要物相为钛铁晶石(Fe₂TiO₄)和还原铁,球团收缩,强度增大。

钒氧化物在高炉中的还原行为研究

黄宏虎, 吕庆, 陈树军, 刘小杰, 孙艳芹, 刘东辉

2014, 35(6): 66-70. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.013

摘要(115) PDF(8)

摘要:
通过模拟高炉内部钒氧化物发生还原的三个主要反应区,并运用相关热力学计算,分别研究影响高炉块状带、软熔滴落带及炉缸钒氧化物还原的各种因素。研究结果表明:炉料还原性能的提高有利于钒在块状带的还原;软熔滴落带温度的升高、初渣中FeO量的降低都有利钒的还原;炉缸温度应维持在1 450℃以上,渣铁间V的反应有利于提高铁水V的收得率;硅与钒氧化物的耦合反应,不仅可促进钒氧化物的还原,而且可以降低生铁含硅量。

钒对高炉炉渣性能的影响

张旭升, 吕庆, 刘小杰, 陈树军, 刘东辉, 邹雷雷

2014, 35(6): 71-74. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.014

摘要(61) PDF(2)

摘要:
根据承钢高炉炉渣含钒高的特殊性,以现场渣为基准,研究了钒对炉渣黏度(η)、熔化性温度(T_s)和脱硫的影响。研究结果表明:随着V₂O₅含量的升高,炉渣呈短渣特性,炉渣黏度先升高后降低,炉渣熔化性温度持续降低。当温度高于熔化性温度时,适当增加V₂O₅含量,黏度降低,对生产有利。随着温度升高,炉渣黏度降低,温度越高,黏度变化越小。温度的升高有利于脱硫反应的进行,V₂O₅含量的变化对炉渣脱硫的影响不大。

半钢冶炼过程回硫控制研究

卿家胜, 段向东, 肖明富, 刘青

2014, 35(6): 75-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.015

摘要(56) PDF(1)

摘要:
随着西昌钢钒高级别钢种的不断开发,转炉控制硫含量越来越困难。为了满足低硫品种钢的要求,调查得出半钢冶炼过程回硫主要因素为脱硫渣未扒净、炼钢辅料带入及冶炼过程炉渣成分不合适。通过优化脱硫扒渣工艺、控制转炉入炉原材料、优化转炉冶炼工艺及出钢过程渣洗脱硫,转炉平均回硫由原来的0.003%降低至0.001%,回硫控制效果明显。

正火对420MPa建筑用钢性能与Nb、V析出量的影响

张涛, 侯华兴, 林田子, 张哲, 杨颖

2014, 35(6): 81-85. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.016

摘要(44) PDF(1)

摘要:
研究了建筑结构用钢Q420GJC热轧及正火后的组织、性能及Nb、V析出物变化。采用电解法对热轧和正火后钢板进行Nb、V的析出物定量分析,在透射电子显微镜下进行析出物观察,结果表明,钢板正火后强度下降明显;热轧钢板厚度方向不同部位V的析出量差别不大,约为加入数量的30%,正火不能有效提高低氮钢中V的析出量,热轧态钢板中Nb的析出量从厚钢板表层到心部递增,空冷后钢板中Nb的析出量大于控冷后Nb的析出量;正火后Nb的析出量稍高于热轧。

微量钛镁复合处理对低碳钢中夹杂物和组织的影响

仝连海, 孔辉, 林浩, 周亚辉, 岳强, 李杰, 蔡征宇

2014, 35(6): 86-90. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.017

摘要(76) PDF(3)

摘要:
对低碳钢进行钛镁复合处理,通过SEM-EDS和金相显微镜表征钢中夹杂物的特征(种类、尺寸、分布)和微观组织变化,探讨夹杂物诱导形核的可能机制。结果表明:钛镁复合处理后,钢中77%的夹杂物尺寸小于4μm,单位体积的夹杂物数量提高了48%;(Ti,Mg)O_x-MnS型复合杂物具有促进晶内铁素体形核的能力;贫Mn区是(Ti,Mg)O_x-MnS型复合夹杂物诱导晶内铁素体形核的可能机制。

变角氧枪对熔池弱搅拌区影响的数值模拟研究

迟洪亮, 李俊国, 冯帅

2014, 35(6): 91-96. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.018

摘要(62) PDF(1)

摘要:
针对唐钢50 t转炉冶炼条件,采用Fluent软件对氧气射流-钢液两相间相互作用进行了数值模拟研究,分析了变角氧枪作用下熔池内钢液流场、枪位及喷孔倾角对弱搅拌区比率的影响规律,为变角氧枪结构优化提供了理论依据。结果表明:与非变角氧枪相比,变角氧枪作用下钢液流场更均匀;熔池底部存在弱搅拌区,随着枪位的提升,熔池弱搅拌区比率有所增加;除喷头F外,研究的变角氧枪作用下熔池的弱搅拌区比率普遍低于非变角氧枪;在同一枪位下,与对角喷孔倾角相差0.5°相比,对角喷孔倾角相差1°时,熔池内弱搅拌区比率更低;在研究的9个喷头中,喷头D(11°/12°)作用下熔池内弱搅拌区比率最小。

配分过程中低碳硅锰系Q&P钢残余奥氏体研究

陈连生, 杨栋, 田亚强, 宋进英, 赵远

2014, 35(6): 97-101. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.019

摘要(58) PDF(1)

摘要:
采用场发射扫描电镜和X射线衍射仪研究配分过程中低碳硅锰系Q&P钢的组织演变规律,分析残余奥氏体含量的变化规律及其与Q&P钢塑性之间的关系。结果表明:配分温度在450℃以上和配分时间在200 s以上都会使马氏体和残余奥氏体发生分解,并伴有大量的白色粒状碳化物析出。配分温度和配分时间决定室温下残余奥氏体的含量,配分温度在400℃左右和配分时间在30 s左右,配分过程中残余奥氏体中的碳含量较高,最终稳定到室温的残余奥氏体含量增加;残余奥氏体含量随着配分温度的升高呈先升高后下降的趋势,随配分时间的延长呈逐渐下降的趋势,延伸率与残余奥氏体含量的变化趋势相似。

微量残留元素Cr、Ni、Cu对SPHC热轧带钢组织性能影响

田亚强, 田飞, 宋进英, 魏英立, 陈连生

2014, 35(6): 102-107. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.020

摘要(100) PDF(6)

摘要:
采用拉伸试验机、硬度仪、金相显微镜及S-4800型场发射扫描电子显微镜等,研究了微量残留元素Cr、Ni和Cu对SPHC热轧带钢组织性能的影响。结果表明:SPHC热轧带钢室温组织由铁素体和珠光体组成,平均晶粒尺寸在19.05~19.32μm;随残留元素当量增加,SPHC热轧带钢的硬度呈先增加后降低的趋势,抗拉强度最大差值为15 MPa、屈服强度最大差值为45 MPa,伸长率差值为7.5%。应变硬化指数与屈强比呈负线性相关,即微量残留元素当量增加有利于提高材料的应变硬化指数。当微量残留元素Cr、Cu在晶界析出量少且均匀时,弱化试样力学性能的能力较小,试样表现出较好的力学性能。

82B连铸坯V型偏析现象及控制

黄拓, 马忠伟, 任金朝, 王明林, 张慧

2014, 35(6): 108-112. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.021

摘要(136) PDF(6)

摘要:
以国内某钢厂82B方坯连铸坯为研究对象,观察V型偏析在横、纵截面上的分布,并研究碳元素的中心偏析现象。结果表明:V型偏析产生于中心等轴晶区,在纵向上表现为多个V字上下嵌套、交织在一起,横向上表现为一组同心圆结构;通道区内碳元素偏析严重,是影响82B高碳钢线材质量的重要原因;V型偏析的产生与富集溶质液相的流动以及凝固组织有关,扩大等轴晶区、细化等轴晶粒有助于减轻V型偏析。

铁水还原脱砷的研究

常立忠, 施晓芳, 王建军, 周俐, 罗林根

2014, 35(6): 113-117. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.022

摘要(77) PDF(2)

摘要:
以含砷铁液为研究对象,采用还原脱砷的思路,在实验室条件下系统研究了不同脱砷剂对铁(钢)水脱砷效果的影响。结果发现,低温有利于脱砷反应的进行;不同的脱砷剂对含砷铁水有不同的脱砷效果,但是选用的自制添加剂脱砷效果最好,脱砷率最高可达到58.6%,而其它脱砷剂最高不超过25%。研究还发现,铁水中的磷含对脱砷率有较大的影响,随着铁水中磷含量的降低,脱砷率明显提高。

回转窑磁化焙烧细粒镜铁矿研究

丁春江, 陈铁军, 黄献宝, 马浩, 苏涛, 屈万刚

2014, 35(6): 118-123. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.023

摘要(122) PDF(2)

摘要:
以细粒级镜铁矿为原料,采用电热回转窑进行磁化焙烧试验,研究了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、煤粉粒度、窑体填充率对焙烧效果的影响。结果表明,在焙烧温度为830℃、焙烧时间为60 min、煤粉用量为2.0%、煤粉粒度为0~1 mm、磨矿细度-0.074 mm占85%、窑内填充率为15%、磁选磁场强度为144 kA/m的工艺条件下,得到铁品位为55.22%,回收率为87.16%的铁精矿指标。显微镜检测结果显示,大部分非磁性铁矿物已转化成磁性铁矿物,部分磁铁矿解离发育完全,颗粒变得疏松多孔,利于后续破碎、磨矿和磁选。

冀东磁铁精粉球团矿的矿相结构研究

刘朝卿, 刘然, 吕庆, 刘小杰, 张欣媛

2014, 35(6): 124-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.024

摘要(57) PDF(1)

摘要:
对冀东磁铁精粉球团矿的矿相结构进行了系统的研究。结果显示,冀东磁铁精粉焙烧球团矿的主晶相是赤铁矿,焙烧制度和预热制度都影响球团矿的显微特征,当球团矿预热温度950~1 000℃、预热时间20 min时,球团中Fe₃O₄基本完全氧化,Fe₂O₃再结晶明显,晶粒开始凝聚。当焙烧温度在1 300℃以上时球团矿有分解型Fe₃O₄出现,所以焙烧温度应选择在1 300℃以下较为合适。在焙烧温度1 250~1 275℃、焙烧时间大于20 min条件下,球团的抗压强度大于2 000 N/个。

钒钛专利

2014, 35(6): 130-131.

摘要(64) PDF(1)

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2014年第35卷第6期

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2014年 第35卷 第6期

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