钢铁钒钛

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瞿金为, 张廷安, 牛丽萍, 吕国志, 张伟光, 陈杨

2020, 41(5): 1-7. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.001

摘要(236) PDF(19)

摘要:
转炉钒渣是直接提钒的原料,其中包含有价值的金属,例如钒、铬、钛和铁等。目前转炉钒渣的提取工艺主要是钠化焙烧—水浸和钙化焙烧—酸浸。钠化焙烧—水浸过程将产生大量有害气体,污染环境。钙化焙烧—酸浸过程虽然没有产生废气,但酸浸溶液中杂质很多,影响了钒产品的质量。基于转炉钒渣综合利用的必要性,介绍了转炉钒渣提钒的最新技术,如:无焙烧钒渣加压酸浸、熔融钒渣直接氧化钠化/钙化提钒、硫酸铵熔融法酸浸提钒、转炉钒渣机械活化酸浸提钒、电场强化酸浸提钒等,讨论了各自工艺的优缺点,并提出了转炉钒渣综合利用的一些建议。

高浓度钒液沉钒工艺研究进展

王俊, 朱学军, 曾成华, 邓俊, 杨涛, 王明月, 吴艳婷, 谢斌

2020, 41(5): 8-13. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.002

摘要(165) PDF(12)

摘要:
高浓度钒液沉钒是影响钒渣钠化球团化焙烧工艺产业化的关键性问题。为了解决这一难题,归纳了曾经产业化应用的水解沉钒工艺和目前大规模产业化应用的酸性铵盐沉钒工艺在高浓度钒液上的研究进展,着重介绍了高浓度钒液三聚氰胺沉钒工艺研究进展。最后针对这些工艺发展现状及存在的优缺点,认为水解沉钒和酸性铵盐沉钒工艺不适合高浓度钒液,指出高浓度钒液沉钒机理、杂质元素对沉钒影响规律及调控机制应是高浓度钒液沉钒今后的研究方向,三聚氰胺沉钒工艺可能是高浓度钒液沉钒的一条新路径。

钒钛磁铁矿高效综合利用新工艺研究

谢志诚, 胡兵, 胡佩伟

2020, 41(5): 14-21. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.003

摘要(264) PDF(12)

摘要:
为实现钒钛磁铁矿低温还原、铁粉高值化利用及富钒钛料清洁利用,提出了磨选除杂—矿、煤、钠盐混合—直接还原—磨选—二次还原铁粉—钠法提钒的新工艺。结果表明,对钒钛磁铁精矿进行磨选处理,能够有效去除杂质,为后续生产优质铁粉和高效提钒打下基础。钠盐的加入可以大幅降低直接还原温度,改善还原效果。一次还原铁粉经磨选—二次还原,得到品位为98.72%的二次还原铁粉,其化学成分和工艺性能全面达到行业一级铁粉标准;富钒钛料经钠化氧化焙烧—水浸—酸性铵盐沉钒—煅烧脱氨可获得纯度98.12%的V₂O₅产品,浸出渣经稀硫酸浸出可获得TiO₂品位49.61%的富钛料。在所选条件下,从磨选除杂后的钒钛磁铁矿精矿到二次还原...

钒铬溶液水解沉钒试验研究

伍珍秀, 蒋霖

2020, 41(5): 22-26. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.004

摘要(289) PDF(13)

摘要:
以含钒17.86 g/L,铬15.96 g/L的钒铬溶液为研究对象,采用水解沉钒法提取溶液中钒,考察了pH值、温度、时间、溶液中铬浓度、钠浓度对沉钒率的影响。研究结果表明:沉淀pH值1.8,沉钒温度95℃以上,反应60 min的水解沉钒率可达91.61%;溶液中铬浓度在1.7~17 g/L范围,随铬浓度增加沉钒率提高,铬浓度17 g/L时,沉钒率可达97.5%;溶液中铬浓度>17 g/L后,沉钒率开始降低,增加到25 g/L时,沉钒率急剧下降至95%;在考察35.2 g/L≤[Na]≤90 g/L范围内,水解沉钒率随溶液中钠浓度增加而明显降低。适量的铬有利于水解沉钒,而钠却明显降低沉钒率...

一种高铬型钒钛磁铁矿冶炼工艺探讨

高师敏

2020, 41(5): 27-36. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.005

摘要(172) PDF(1)

摘要:
探讨一种将高铬型钒钛磁铁矿中多种有益金属进行分离、回收、提取的工艺。其主要工艺设备由熔炼炉、氯化炉和数个分离炉及其附属设备组成。矿粉、煤粉、溶剂等在熔炼炉内高温熔融还原,产生的的熔融含钛渣流入氯化炉进行高温氯化。生成的含四氯化钛炉气经净化,得到四氯化钛。熔炼炉内的铁水依次流过数个分离炉。每个分离炉炉底喷入不同的分离助剂或气体,与铁水中的某种有益金属发生反应生成密度较小熔渣,与铁水分层后被排出。由此进行下去,可以得到钒渣、铬渣、钴渣和镍渣等,从最后一个分离炉炉尾排出铁水。从熔炼炉、氯化炉、分离炉连续排出的炉渣、炉气、炉气烟尘中,采用现有工艺提取多种有益金属。介绍了设计思路,工艺流程,主要设备及其...

钒铬溶液钙盐沉淀法分离钒和铬

付自碧, 蒋霖, 饶玉忠

2020, 41(5): 37-40,50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.006

摘要(200) PDF(12)

摘要:
以碱性钒铬溶液为原料,采用钙盐沉钒工艺选择性分离钒与铬,重点研究了CaO用量、沉钒温度、沉钒时间等因素对沉钒效果的影响规律和钒酸钙中铬的脱除方法。结果表明,钒铬溶液在CaO实际用量/理论用量=1.17~1.25、沉钒温度90~95℃和沉钒时间60~90 min等条件下沉钒,钒沉淀率为99.89%,铬沉淀率为1.26%;钒酸钙经常温打浆洗涤后,铬含量约为0.06%,主要物相为Ca₁₀V₆O₂₅。

添加剂对碳热还原钛铁矿去除杂质钙镁影响研究

张涛

2020, 41(5): 41-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.007

摘要(119) PDF(7)

摘要:
以高钙镁钛铁矿为研究对象,采用碳热还原—浸出工艺在实验室制备低钙镁富钛料。对还原钛铁矿进行XRD物相分析表明,还原钛铁矿中钙元素存在于硅酸盐相,镁与钛元素形成黑钛石固溶体。浸出试验表明,还原钛铁矿采用盐酸浸出,钙元素可被大量浸出;镁元素与钛元素形成固溶体,通过在碳热还原过程中加入硼酸作添加剂,再对还原钛铁矿进行浸出,镁元素的浸出效果得到明显改善,并最终获得CaO为0.13%,MgO为1.12%的低钙镁富钛料。

水合二氧化钛掺加盐处理剂对金红石转化率的影响研究

马维平, 孙科, 成朝艳, 石瑞成

2020, 41(5): 45-50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.008

摘要(102) PDF(31)

摘要:
向水合二氧化钛中分别单独添加氢氧化钾、磷酸、硫酸锌,或者同时添加以上三种盐处理剂,然后将制备好的样品放入马弗炉中煅烧,利用拉曼光谱仪检测煅烧后样品的金红石转化率。结果表明:单独添加氢氧化钾或者磷酸时,随着加入量的增多,对金红石转化率的抑制作用越强,且温度越低表现出的抑制效果越明显。加入量越多,金红石转化率对温度越敏感。但当温度较高时,温度将成为影响金红石转化率的主因。单独添加硫酸锌时,随着硫酸锌加量的增加,对金红石转化率的促进作用越强,高于820℃时,温度转变为促进金红石转化的主要因素。正交试验结果显示对金红石转化率影响主次为:磷酸>硫酸锌>氢氧化钾,利用正交试验建立了加量、温度和...

Al元素对钒电池电解液电化学及电池性能影响研究

张忠裕, 赵焕, 刘磊, 赵锋, 何虹祥, 赵金玲, 王绍亮, 刘建国, 严川伟

2020, 41(5): 51-57. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.009

摘要(330) PDF(5)

摘要:
电解液作为全钒液流电池能量储存和转换的核心材料,其杂质含量在很大程度上影响电解液的物理化学性质、电极反应可逆性和电池的充放电性能。针对常见的杂质元素Al,研究其对电解液物理化学性质的影响规律,并采用循环伏安法和充放电测试等方法研究了Al元素对电解液电化学行为以及电池性能的影响规律。结果表明,随Al/V摩尔比的升高,电解液的黏度和密度升高,电导率明显降低,当Al/V摩尔比为1∶3.0时,黏度和密度分别增加64%和2.8%,电导率降低34%;Al离子降低了正极和负极反应的可逆性;随着Al/V摩尔比的升高,电池库伦效率升高,电压效率降低,能量效率降低,同时,Al离子降低了负极的运行稳定性。

化学沉淀过程对VO₂前驱体粒径的影响及其水热晶化的研究

刘波, 彭穗, 陈勇, 辛亚男

2020, 41(5): 58-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.010

摘要(180) PDF(3)

摘要:
以硫酸氧钒为钒源,氢氧化钠为沉淀剂,采用化学沉淀法—水热晶化法制备纳米VO₂粉体,研究了化学沉淀过程中钒浓度、沉淀pH、反应温度、反应时间、表面活性剂种类及用量对前驱体粒径的影响,采用X射线衍射、SEM、粒度分析及热分析等方法对产品的粒径分布、晶型、形貌及相变温度进行了分析。结果表明,在钒浓度为0.1 mol/L、沉淀pH为3.7、反应温度为20℃、反应时间为5 min、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量为0.1%时,前驱体的最小粒径为210 nm。得到的前驱体在260℃温度下于去离子水中晶化4h后,得到了均一性良好的高纯度M相VO₂,平均粒径为205 nm,相变温度为65.3℃。

过渡金属Ti和Co对铜—石墨烯复合材料界面结构及强度的影响

鲜勇, 陈德平, 丁义超, 王静, 陆艳红

2020, 41(5): 66-70. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.011

摘要(198) PDF(2)

摘要:
采用基体合金化和粉末冶金的方法在铜—石墨烯复合材料中分别引入过渡金属元素Ti和Co,通过拉伸测试,对比Ti和Co对铜—石墨烯复合材料强度的影响,并使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉曼光谱表征微观组织和铜/石墨烯界面结构,结果表明:掺Ti的复合材料界面上生成大量纳米TiC颗粒,不增加石墨烯缺陷的同时促进界面结合,材料强度从223 MPa提升至256 MPa;掺Co复合材料的界面出现无定形碳,增加了石墨烯缺陷,不利于其发挥增强相和传递界面载荷的作用,导致强度从223 MPa降低至192 MPa。

层压金属复合用隔离膜的制备及性能

张凤珍, 杜顺林, 王庭昆, 姜庆伟

2020, 41(5): 71-76. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.012

摘要(124) PDF(1)

摘要:
为解决层状金属复合材料在制坯—热轧过程中隔离剂添加困难及均匀性的关键问题,采用具有耐高温特性的无机物为原料通过高分子改性技术制备高耐热性的热轧层压金属复合材料隔离膜,通过扫描电镜、材料万能试验机及热重分析仪等研究隔离膜的微观结构、力学性能和热分解特性,并进行实际轧制效果验证。结果表明:应用高分子改性技术制备的层压金属隔离膜,无机物嵌入分散于有机高分子材料骨架,复合板坯热轧过程中高分子材料充分热分解而留下耐高温无机物在金属表面发挥隔离复层金属非结合面结合功效。耐高温无机物质量分数为55%~75%时,制备的隔离膜柔韧性较好。耐高温无机物粒度对复层金属表面质量存在一定影响,宜筛选粒径E μm以下耐高...

钢带表面蒸镀钛膜试验研究

李俊翰, 孙摇宁, 邹摇宇, 赖摇奇, 廖先杰, 马摇兰, 杨绍利

2020, 41(5): 77-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.013

摘要(60) PDF(1)

摘要:
采用电子束真空蒸镀法,通过改变走带速度在钢带表面蒸镀沉积钛膜。采用XRD、FIB、划痕试验等方法对钛膜的物相组成及结构、截面形貌、膜基结合力进行了研究。结果表明:钛膜的晶体结构为密排六方结构,在不同走带速度下均呈现出强烈的(002)晶面择优取向。当走带速度由1 m/min提高到4 m/min时,钛膜的膜厚由744.7 nm提高到855.9 nm,膜基间的结合力呈快速下降后趋于平缓的态势,本试验范围内的最大结合力为24.78 N。

大口径TA2钛管斜轧穿孔过程粘钛缺陷及其对毛管质量的影响

冯庆

2020, 41(5): 81-85. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.014

摘要(74) PDF(1)

摘要:
针对大口径TA2钛管斜轧穿孔过程中的粘钛问题,通过工业试验研究,分析其对穿孔后毛管的表面状况、变形缺陷、尺寸精度等的影响,以及微观组织分布。结果表明:导盘粘钛及处理延长了轧制工艺时间,涂层对粘钛具有一定的抑制作用,但单支穿孔轧制轧后基本失效。斜轧穿孔过程后毛管的退火组织为等轴晶,且晶粒获得很大程度的细化,导盘粘钛及处理时间对晶粒尺寸的影响不大。为此,采取了相应的措施减轻了粘钛程度,如:严控加热炉温度、优化布料方式、采用耐磨性更好的铸铁导盘等,有效提高了毛管表面质量和减轻了导盘损耗。

温度制度和添加剂对钙钛矿晶体选择性析出过程的影响

许莹, 李单单, 袁猛, 蔡艳青

2020, 41(5): 86-95. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.015

摘要(226) PDF(4)

摘要:
为了进一步实现攀钢含钛高炉渣中钛组分的有效回收,探究了温度制度和添加剂对钙钛矿晶体选择性析出行为的影响。通过分析含钛高炉渣化学组分及矿物组成特点,采用选择性析出技术,探究了Fe₂O₃加入量、保温区间、降温速度及添加剂对钙钛矿析出和长大的影响,找到了最有利于钙钛矿结晶的温度区间为1 350~1 320℃;并且向炉渣中加入3.2%的CaO和0.5%的Fe₂O₃,在1 350~1 320℃以0.5℃/min的降温速率降温,此时钙钛矿相析出的晶体粒度和体积分数同时达到最大值,分别为58.83μm和20.17%;在相同温度制度条件下添加4%CaF₂、2%Al₂O₃或2%MnO都可使炉渣中钙钛矿的结晶粒度...

缓冷与水淬高钛型高炉渣制备微晶泡沫玻璃的对比研究

田坚, 冯可芹, 严子迪, 刘艳芳

2020, 41(5): 96-101. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.016

摘要(112) PDF(2)

摘要:
利用高钛型高炉渣和废玻璃粉作为主要原料,采用发泡和析晶同步进行的“一步烧结法”制备微晶泡沫玻璃,可实现高钛型高炉渣高附加值整体利用且经济环保。分别采用缓冷、水淬两种高钛型高炉渣为原料制备微晶泡沫玻璃,对比研究了高钛型高炉渣添加量对微晶泡沫玻璃微观结构和性能的影响。研究结果表明:两种高钛型高炉渣添加量对微晶泡沫玻璃的影响规律类似,即随高炉渣添加量增加,微晶泡沫玻璃的孔径逐渐减小,孔隙率降低,体积密度和抗压强度逐渐增大;但是这两种高钛型高炉渣制备的微晶泡沫玻璃在微观形貌上有较大的差异,采用缓冷高钛型高炉渣制备的试样中含有较多不规整形状的连通孔,保温性能较差,降噪系数比水淬渣体系高29%,可用作轻质...

钢渣微珠替代细骨料对混凝土耐久性能的影响

王辉, 张伟, 张玉柱, 郭晨, 邢宏伟

2020, 41(5): 102-106. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.017

摘要(84) PDF(1)

摘要:
钢渣微珠是压缩空气以高速射流冲击液态钢渣迅速冷却凝固而成的钢渣副产品。将钢渣微珠作为混凝土细骨料替代品,研究了不同钢渣微珠细骨料替代率(0%、20%、35%、50%)对混凝土耐久性的影响。结果表明:钢渣微珠替代天然河砂后,对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能产生不利影响,60次干湿循环时,50%替代率的钢渣微珠混凝土耐蚀系数低于75%;钢渣微珠混凝土的抗冻融性能优于普通混凝土,且与钢渣微珠替代率成正比;钢渣微珠对混凝土抗碳化性能的提高有促进作用。

钛石膏强度与含水率预测模型建立与强度机理分析

杨贺, 陈伟, 梁贺之, 蔡馨玥, 王军, 蒋中友

2020, 41(5): 107-112. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.018

摘要(82) PDF(1)

摘要:
研究钛石膏的各种性能特点,对钛石膏的回收、资源化利用以及与其它矿物质复掺利用有着重要意义。以最大化利用钛石膏为目的,用脱硫石膏替换部分钛石膏进行试验,对不同时间下的钛石膏试块进行含水率与强度测试。试验结果表明:在自然养护条件下,随着养护时间的增加,钛石膏试块的抗折强度、抗压强度均呈现先降低后增高的趋势,含水率先快速降低后趋于缓慢降低。利用Origin软件对试验数据进行拟合分析,采用Cubic(x,A,B,C,D)模型可以较好预测钛石膏试块抗折强度与抗压强度变化,LangmuirEXT2函数模型可以较好预测钛石膏试块含水率变化。结合SEM分析钛石膏试块强度降低又增长的主要原因是随着钛石膏试块在自...

MgO对高炉炉料软熔过程的影响

卢建光, 李建鹏, 刘小杰, 刘凯, 吕庆

2020, 41(5): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.019

摘要(103) PDF(1)

摘要:
以高炉炉料结构为基础,采用高温模拟方法,研究了混合炉料中不同MgO含量对炉料软熔性能的影响规律。结果表明,随着混合炉料中MgO含量的增加,开始软化温度和软化结束温度均升高,软化温度区间变宽;MgO含量越高软化结束温度与压差陡升温度的差距越大;压差陡升温度、滴落温度和熔化温度区间均随着混合炉料中MgO含量的升高呈升高的趋势,导致熔化带的厚度增加;软熔带的最大压差和综合透气性指数均随着混合炉料中MgO含量的增加而增加,不利于高炉的稳定顺行。

钙处理对钢水中含TiN析出的影响

霍璐, 陈俊东, 李永亮, 王福明

2020, 41(5): 119-123. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.020

摘要(79) PDF(3)

摘要:
利用光学显微镜、扫描电镜等设备研究了钙处理对钢中TiN第二相粒子析出行为的影响。结果发现:经过钙处理后,TiN多在CaS的界面上形核,形成复合析出,粗大的TiN-CaS较多,1μm以上的第二相粒子比例多达63%;取消钙处理后,TiN多以独立形核方式进行,析出相尺寸显著降低,1μm以上的第二相粒子降低至42%。在此基础上,进一步探讨了TiN-CaS界面形核析出的机理,钢水中CaS来自于Ca、S反应或CaO、Al₂O₃与S的复杂反应,钢水中生成的高熔点CaS与TiN同属立方晶体结构,晶格错配度较低,界面能较低,从而促使TiN在其界面上提前形核。

12Cr1MoVG钢连铸坯高温力学性能研究

董凯, 刘建华, 张佩, 郑桂芸, 李亚强, 何杨

2020, 41(5): 124-129. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.021

摘要(275) PDF(8)

摘要:
为了研究12Cr1MoVG钢连铸坯高温力学性能,利用Gleeble-3500热模拟机对12Cr1MoVG钢进行了不同温度的高温拉伸试验,并对断口形貌、抗拉强度以及断面收缩率进行了分析与计算。试验结果表明:12Cr1MoVG钢的抗拉强度随温度升高而降低,断面收缩率随着温度的升高先降低后升高,最低塑性温度为800℃,低温脆性区温度范围为738~865℃。通过Thermal-calc热力学软件计算得到γ→α相变温度区间为747~869℃,与试验结果基本一致。拉伸温度大于900℃的试样均为塑性断裂,当温度低于低温脆性区时,夹杂物的存在使得位错塞积成为裂纹源并造成穿晶、沿晶混合断裂。

退火工艺对低合金超高强度贝氏体钢组织和硬度的影响

杜思敏

2020, 41(5): 130-135. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.022

摘要(127) PDF(2)

摘要:
针对国内某钢厂生产的低合金超高强度贝氏体钢设计了3种不同锻后冷却+等温退火软化工艺,利用扫描电镜观察不同退火工艺下试验钢的显微组织,并采用布氏硬度计测试其硬度。结果表明:锻后空冷+亚温球化退火工艺下材料显微组织为回火托氏体,碳化物呈断续状或短片状,硬度(HB)为270;而锻后空冷+等温球化退火工艺下显微组织仍为回火托氏体,碳化物则呈粗大条状,硬度(HB)为290;试验钢经锻后炉冷+亚温球化退火工艺处理后,其显微组织转变为回火索氏体,钢中的M-A岛分解,碳化物球化并聚集长大,铁素体发生回复,材料硬度(HB)大幅降低至245,满足切屑加工性能要求。

邯钢2250热连轧IF钢铁素体轧制工业试验

王亮亮, 曹晓恩, 于晓飞, 吕超杰, 苏振军, 杨建宽

2020, 41(5): 136-141. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.023

摘要(72) PDF(1)

摘要:
为了实现汽车板热轧工序的节能创效,河钢邯钢依托2250热连轧产线开展超低碳IF钢铁素体轧制工业试制,分别对热板显微组织、力学性能及连退成品显微组织、力学性能、织构等进行对比分析。结果显示:DC06铁素体轧制热板显微组织为非再结晶轧制态组织,奥氏体轧制热板显微组织为典型再结晶多边形铁素体;DC06铁素体轧制热板屈服强度R_p0.2和抗拉强度R_m较奥氏体轧制有所提高且波动范围大,断后延伸率A降低约10%;铁素体轧制工艺连退成品DC06显微组织均匀、晶粒尺寸较奥氏体轧制更加细小;其塑性应变比r值相对较低、各向异性更明显;奥氏体轧制工艺{111}面织构比铁素体轧制工艺强烈,更有利于冲压成型。

固溶温度对热轧态2205双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

周鹏, 崔珊, 史洪源

2020, 41(5): 142-146. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.024

摘要(191) PDF(2)

摘要:
采用光学显微镜(OM)和FeCl₃溶液浸泡法,研究了不同固溶温度对热轧态2205双相不锈钢组织和耐点腐蚀性的影响。结果表明:随着固溶温度升高,2205双相不锈钢组织中奥氏体相的形貌由纤维条状逐渐转变为短棒状、岛状并均匀分布,且奥氏体相含量不断减少,铁素体相含量不断增多。在1 100℃固溶时,组织中奥氏体相与铁素体相含量比接近1∶1。在10%FeCl₃溶液浸泡试验中,随着组织内铁素体相含量的增大,2205双相不锈钢的耐点蚀性能增强,在1 100℃固溶处理时试样的腐蚀速率较小,无明显的孔蚀现象,表现出良好的耐点蚀性。

S22053双相不锈钢等离子弧焊工艺及接头性能

杜永勤, 王书华, 王恒, 张见祥

2020, 41(5): 147-153. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.025

摘要(195) PDF(4)

摘要:
研究双相不锈钢使用和焊接性能,在等离子弧焊适应性基础上,采用小孔型等离子弧焊(PAW)、小孔型等离子弧焊(PAW)+自动钨极氩弧焊(GTAW)填丝盖面、小孔型等离子弧焊(PAW)+自动钨极氩弧焊(GTAW)填丝盖面+自动钨极氩弧焊(GTAW)自熔封底三种焊接工艺方案进行S22053双相不锈钢焊接工艺试验,通过无损检测、拉伸、弯曲、低温冲击、金相分析等方法对不同焊接工艺试件焊态接头质量、性能及组织进行分析研究。结果表明:三种焊接工艺完成的双相不锈钢焊接接头抗拉强度均高于母材,具有优异塑性、韧性和耐蚀性能,满足双相不锈钢使用要求;小孔型不填丝PAW接头力学性能耐蚀性能最好,在采用自动GTAW填丝盖...

大热输入焊接用钢12MnNiVR生产工艺及组织性能研究

冯路路, 唐涛, 束兴国, 乔文玮, 周峰

2020, 41(5): 154-158,165. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.026

摘要(88) PDF(3)

摘要:
采用两种不同的生产工艺试制了大热输入焊接用钢12MnNiVR,利用光学显微镜、拉伸试验机、低温冲击韧性试验机对试验钢的微观组织和力学性能进行了检验,以及利用热处理试验炉模拟了试验钢的焊后热处理行为。结果表明:采用在线淬火+离线回火工艺生产的试验钢,其组织为大量的回火索氏体和少量的回火贝氏体,同时大量的碳化物均匀地分布在铁素体基体上。而采用调质工艺生产的试验钢,室温组织由轧制态下的铁素体和珠光体组织转变为调质后更加均匀的回火索氏体加大量弥散析出的碳化物。两种工艺生产的试验钢均表现为良好的综合力学性能,而且经模拟焊后热处理试验后,其性能未发生明显的下降。在线淬火+离线回火工艺具有无需再次升温加热的...

V含量对深海管线钢HAZ软化区的影响研究

余腾义, 周磊磊, 李拔, 杨萍

2020, 41(5): 159-165. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.027

摘要(163) PDF(4)

摘要:
通过焊接热模拟试验研究了管线钢的焊接热循环过程,结合扫描电镜、背散射电子衍射系统、透射电镜和硬度试验表征和分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和第二相析出行为。结果表明,对于母材组织为多边形铁素体和针状铁素体的深海管线钢,焊接热影响区的软化区出现在峰值温度为1 000~900℃的细晶区。采用V微合金化和低的焊接热输入量可以使组织有效晶粒尺寸减小、小角度晶界比例和位错密度增加,从而有效地改善热影响区细晶区的软化问题。

钒添加量对40Cr模具钢性能的影响

于淑静, 李纪明

2020, 41(5): 166-170. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.028

摘要(80) PDF(3)

摘要:
在40Cr模具钢中添加不同含量的合金元素钒,进行了模具钢显微组织、室温冲击性能和耐磨损性能的测试、比较和分析。结果表明:适当地添加钒,能够改善40Cr模具钢试样的显微组织,增加冲击吸收功,减小磨损体积,提高冲击性能和耐磨损性能。与不含钒相比较,0.25%、0.5%、0.75%钒含量下试样的冲击吸收功分别提升了6.25%、16.67%、12.5%,磨损体积分别锐减了12.5%、26.92%、24.04%。当钒含量为0.5%时,试样的冲击吸收功最大,磨损体积最小,具有最佳冲击性能和耐磨损性能。从提高冲击性能和耐磨损性能出发,40Cr模具钢中钒含量优选0.5%。

含钛高强镁合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti的锻造成形工艺分析

樊瑞军, 关志伟, 孙翠香

2020, 41(5): 171-174. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2020.05.029

摘要(49) PDF(2)

摘要:
采用不同的始锻温度、终锻温度和锻造速度对汽车用含钛高强镁合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti试样进行了锻造成型试验,并进行了力学性能的测试与分析。结果表明:适当地提高始锻温度、终锻温度和锻造速度有助于力学性能的提升。汽车用含钛高强镁合金Mg-8Gd-1.5Y-0.8Ti在440℃始锻温度、350℃终锻温度、12 mm/min锻造速度下的抗拉强度和屈服强度最高,试样的韧窝尺寸最小、深度最深,且断口表现为穿晶断裂,韧性最好,力学性能最佳,较380℃始锻锻造时各提高了51、53 MPa;较290℃终锻锻造时各提高了46、49 MPa;较4 mm/min速度锻造时各提高了39、37 MPa。汽车用含...

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2020年第41卷第5期

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