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基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法

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金属学报 2022年第6期58卷 827-836页

作者：郭东伟郭坤辉张福利张飞曹江海侯自兵重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学钒钛冶金及新材料重庆市重点实验室重庆400044

从碳钢连铸坯实际凝固组织入手对典型枝晶二次枝晶间距(secondary dendrite arm spacing,SDAS)进行测量分析,并发现了铸坯表面向中心凝固过程中的SDAS突增现象。结合铸坯横断面二维温度场数值模型分析可知,柱状晶向等轴晶转变(columnar ... 详细信息

从碳钢连铸坯实际凝固组织入手对典型枝晶二次枝晶间距(secondary dendrite arm spacing,SDAS)进行测量分析,并发现了铸坯表面向中心凝固过程中的SDAS突增现象。结合铸坯横断面二维温度场数值模型分析可知,柱状晶向等轴晶转变(columnar to equiaxed transition,CET)的过程会影响铸坯内部的传热过程,这种影响最终以典型枝晶SDAS突增的形式体现出来。基于典型枝晶SDAS突增现象,确立了铸坯内部CET定量判定的新方法,即将典型枝晶SDAS最大增加率的起始位置确定为铸坯内部CET起始位置。计算所得CET位置与铸坯内部温度梯度变化拐点的最大相对误差仅为8.3%,且与生长速率变化区间相对应,同时也与实际凝固组织形貌转变位置吻合,证明了该方法的有效性。

关键词：连铸坯凝固组织枝晶间距柱状晶向等轴晶转变偏析

热轧板退火工艺对19Cr2Mo1W铁素体不锈钢织构与成形性能的影响

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金属学报 2019年第5期55卷 566-574页

作者：刘后龙马明玉刘玲玲魏亮亮陈礼清东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

以一种含W和稀土Ce的444型耐热铁素体不锈钢19Cr2Mo1W为材料,利用XRD测试分析、EBSD取向成像技术、粗糙度测量和成形性测试等手段,研究了该铁素体不锈钢热轧板不同退火工艺对其冷轧退火板的微观组织、织构演变以及成形性能的影响。结果... 详细信息

以一种含W和稀土Ce的444型耐热铁素体不锈钢19Cr2Mo1W为材料,利用XRD测试分析、EBSD取向成像技术、粗糙度测量和成形性测试等手段,研究了该铁素体不锈钢热轧板不同退火工艺对其冷轧退火板的微观组织、织构演变以及成形性能的影响。结果表明,尽管采用了不同退火温度的热轧板退火工艺,但是热轧退火板的织构特征在一定程度上均会遗传至冷轧板;热轧退火板中增强的{223}和{111}织构组分存在,有利于增加冷轧退火板中γ纤维织构的强度。冷轧板中{001}～{115}纤维织构组分越强,退火后γ纤维织构偏离理想程度越大;适当提高热轧板退火温度可以有效减弱冷轧板中有害的{001}～{115}组分。提高热轧板退火温度,可以显著减轻甚至彻底消除热轧退火板中的带状组织、提高冷轧退火板的组织均匀性和γ纤维织构强度,有利于成形性能的提高。

关键词：铁素体不锈钢热轧板退火冷轧及退火织构成形性能

冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

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金属学报 2019年第10期55卷 1311-1318页

作者：郭军力文光华符姣姣唐萍侯自兵谷少鹏重庆大学材料科学与工程学院

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快... 详细信息

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。

关键词：包晶转变收缩冷却速率表面粗糙度包晶钢连铸

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一种测定表面扩展黏度的新方法:真球气泡法

中国矿业大学学报 2020年第5期49卷 998-1005页

作者：许鹏军余仲达郑少波王炜 HIROMICHI Takebe KUSUHIRO Mukai 上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 武汉科技大学湖北省冶金二次资源工程技术研究中心湖北武汉430081 Ehime University Matsuyama 790-0826 Kyushu Institute of Technology Kyushu 804-8550

用真球气泡法测定表面扩展黏度,其测量精度高达97.50%.常温下采用真球气泡法测定浓度为1~10 mmol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂溶液的表面扩展黏度κ值.结果表明:SDS浓度为1~4 mmol/L时κ快速增长,为4.0~8.3 mmol/L时κ增长幅度变... 详细信息

用真球气泡法测定表面扩展黏度,其测量精度高达97.50%.常温下采用真球气泡法测定浓度为1~10 mmol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂溶液的表面扩展黏度κ值.结果表明:SDS浓度为1~4 mmol/L时κ快速增长,为4.0~8.3 mmol/L时κ增长幅度变小,8.3 mmol/L时κ达到峰值,之后κ随着SDS浓度的增大而减小;SDS浓度为4.0~8.3 mmol/L时,气泡稳定,即表面扩展黏度值达到稳定.通过真球气泡法测定表面张力,得到SDS表面活性剂溶液的发泡力稳定,即表面张力达到稳定时的浓度为5~6 mmol/L.因此当SDS表面活性剂作为泡沫浮选中的浮选药剂时,其最佳浓度为5~6 mmol/L.

关键词：真球气泡法表面张力表面扩展黏度 SDS表面活性剂气泡稳定性

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冷轧工艺对铁素体不锈钢成形性能的影响

东北大学学报（自然科学版） 2019年第8期40卷 1099-1104页

作者：刘后龙刘玲玲李兴陈礼清东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

为了研究冷轧工艺对新型铁素体不锈钢 19Cr2Mo1W 成形性能的影响采用 XRD EBSD 技术以及平均塑性应变比与粗糙度测量等手段研究了不同压下率冷轧及随后退火过程中的织构演变和微观组织变化并讨论了织构和微观组织对成形性能的影响.结果... 详细信息

为了研究冷轧工艺对新型铁素体不锈钢 19Cr2Mo1W 成形性能的影响采用 XRD EBSD 技术以及平均塑性应变比与粗糙度测量等手段研究了不同压下率冷轧及随后退火过程中的织构演变和微观组织变化并讨论了织构和微观组织对成形性能的影响.结果表明:随着冷轧压下率的增加铁素体不锈钢中的α和γ纤维织构均有所增强且α和γ纤维织构最终稳定取向分别为{223} 110 和{111} 011 .冷轧板α纤维织构中{223} 110 组分越强退火后γ再结晶织构强度越高.冷轧板在1050℃退火时薄板的γ再结晶织构强度高再结晶组织均匀且尺寸较小表面粗糙度最小综合成形性能最佳.

关键词：铁素体不锈钢冷轧织构演变微观组织成形性能

工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响

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工程科学学报 2018年第10期40卷 1231-1236页

作者：郭培民赵沛王磊孔令兵中国钢研科技集团新冶高科技集团有限公司

为了研究工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响规律,建立了两级连续流化床内氧化铁还原及煤气氧化耦合动力学模型.R1级流化床主要为FeO的还原,采用优质煤气作为还原剂,FeO来自R2级反应器;R2级流化床主要将Fe2O3还原到FeO,Fe2O3... 详细信息

为了研究工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响规律,建立了两级连续流化床内氧化铁还原及煤气氧化耦合动力学模型.R1级流化床主要为FeO的还原,采用优质煤气作为还原剂,FeO来自R2级反应器;R2级流化床主要将Fe2O3还原到FeO,Fe2O3来自预热的R3流化床反应器,还原气来自R1还原尾气.模型主要计算结果与文献吻合.并以此为模型研究了矿粉粒度、流化床内压力等参数对流化床还原效果的影响.为了取得矿粉平均金属化率不小于85%、煤气利用率不低于38%和气矿比950～1050 m3·t-1的还原效果,流化床应满足如下工艺条件：矿粉平均粒度1.5 mm以下,流化床温度780～800℃,煤气还原势不低于93%,惰性气体体积分数小于5%,R1流化床内煤气平均压力3.5×10^5～4.0×10^5Pa,停留时间的倒数ug/H=1.0～1.1 s-1,R1流化床矿粉平均停留时间30 min,R2流化床矿粉平均停留时间20 min.

关键词：铁矿粉流化床气基还原气体利用率金属化率动力学

过热度对轴承钢凝固组织整体形貌特征及渗透率的影响

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金属学报 2021年第5期57卷 586-594页

作者：曹江海侯自兵郭中傲郭东伟唐萍重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学钒钛冶金及新材料重庆市重点实验室重庆400044

引入分形维数和比表面积对GCr15轴承钢连铸方坯的凝固组织整体形貌特征进行定量描述,并基于此计算枝晶通道的渗透率。结果表明,分形维数可描述凝固组织形貌的自相似复杂程度,比表面积可描述凝固组织的粗化程度。与高过热度(35℃)相比,... 详细信息

引入分形维数和比表面积对GCr15轴承钢连铸方坯的凝固组织整体形貌特征进行定量描述,并基于此计算枝晶通道的渗透率。结果表明,分形维数可描述凝固组织形貌的自相似复杂程度,比表面积可描述凝固组织的粗化程度。与高过热度(35℃)相比,低过热度(20℃)下生产的铸坯其分形维数较小,比表面积较大,且等轴晶区的渗透率较小;即低过热度时富集溶质的液相在枝晶间的流动阻力大,更有利于铸坯宏观偏析缺陷的控制。此外,为有效抑制高过热度时铸坯宏观偏析缺陷的形成,应在尽可能保证等温凝固的条件下通过调节工艺参数增大铸坯等轴晶区的冷却速率。

关键词：过热度凝固组织分形维数比表面积渗透率轴承钢

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高炉风口小套表面防护技术的研究进展

表面技术 2021年第4期50卷 135-150页

作者：章超吕金金白丹洪建国韩宏松张玉文鲁雄刚上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海梅山钢铁股份有限公司南京210039

首先分析了高炉风口小套的几种主要的失效形式以及常见的失效位置,简要指出目前紫铜风口小套存在的问题。随后系统综述了风口小套(铜材料)表面防护技术的研究现状,重点介绍了共渗、堆焊和喷涂三大工艺的应用进展。归纳总结了各种工艺的... 详细信息

首先分析了高炉风口小套的几种主要的失效形式以及常见的失效位置,简要指出目前紫铜风口小套存在的问题。随后系统综述了风口小套(铜材料)表面防护技术的研究现状,重点介绍了共渗、堆焊和喷涂三大工艺的应用进展。归纳总结了各种工艺的技术原理、防护材料选择以及强化机理。通过对比三大工艺的优缺点得出,堆焊工艺能获得与铜基体呈冶金结合的耐磨防护层,最具应用前景。但是目前的研究主要致力于提高铜表面的硬度和耐磨性,而忽略了防护层对导热性的影响。因此,在风口小套表面研发一种与基体呈冶金结合、工作性能优异、对整体导热系数影响小的梯度涂层,是未来风口小套长寿化的重点研究方向。

关键词：风口小套纯铜失效机理共渗堆焊喷涂性能

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IF钢冷轧板表面元素富集行为及其耐蚀性

东北大学学报（自然科学版） 2018年第6期39卷 803-807页

作者：陈红星李建中于子涵刘常升东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 宝山钢铁股份有限公司上海201900 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

IF钢冷轧板已被广泛应用于汽车等行业,但其表面耐蚀性差.以不同工艺下IF钢冷轧板为研究对象,采用GDS、XPS和SEM等分析手段探讨了冷轧板表面元素富集行为及其对耐蚀性的影响规律.研究结果表明,冷轧板表面元素富集对其耐蚀性有着明显的影... 详细信息

IF钢冷轧板已被广泛应用于汽车等行业,但其表面耐蚀性差.以不同工艺下IF钢冷轧板为研究对象,采用GDS、XPS和SEM等分析手段探讨了冷轧板表面元素富集行为及其对耐蚀性的影响规律.研究结果表明,冷轧板表面元素富集对其耐蚀性有着明显的影响.冷轧板表面Mn富集程度越大,冷轧板耐蚀性能越差.提高连续退火过程通板速度和炉内露点温度,可有效降低IF钢冷轧板表面Mn的富集.提高淬水槽入口板温,可改善冷轧板表面的耐蚀性.

关键词：正钢冷轧板表面性能元素富集耐蚀性退火工艺