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高速钢轨全程无头生产工艺浅探

四川冶金 2024年第1期46卷 55-60页

作者：陶功明朱军攀钢集团攀枝花钢钒有限公司轨梁厂四川攀枝花617000

现有高速钢轨生产工艺存在加热脱碳层深、头尾规格波动大、通长平顺度差、矫直盲区长、定尺长度受限等工艺性质量问题,无法从根本上解决,增加了高速钢轨生产的能耗、质量和效率损失,出厂后还需发往焊轨厂焊成更长的钢轨发往用户。本文... 详细信息

现有高速钢轨生产工艺存在加热脱碳层深、头尾规格波动大、通长平顺度差、矫直盲区长、定尺长度受限等工艺性质量问题,无法从根本上解决,增加了高速钢轨生产的能耗、质量和效率损失,出厂后还需发往焊轨厂焊成更长的钢轨发往用户。本文提出了一种高速钢轨全程无头生产工艺并进行了可行性分析,认为现有工艺和设备制造技术完全可以保障该工艺的实现。该工艺实现后可解决现有高速钢轨生产工艺存在的大部分问题,大幅度降低高速钢轨生产成本,提高高速列车运行的平稳性、舒适性和安全性。该工艺的实现将是高速钢轨生产工艺的革命,且具有广阔的发展前景。

关键词：高速钢轨全程无头生产工艺浅析

20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物演变行为

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钢铁钒钛 2024年第3期45卷 155-161页

作者：王章印陈亮陈雄李平凡攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司四川攀枝花617000

通过工业试验分析了20CrMnTiH在精炼过程中非金属夹杂物的演变行为,并采用FactSage8.0热力学软件计算了20CrMnTiH在钙处理、二次氧化和冷却凝固过程中夹杂物的转变趋势。结果表明,LF精炼过程中夹杂物由Al_(2)O_(3)向MgO-Al_(2)O_(3)和Ca... 详细信息

通过工业试验分析了20CrMnTiH在精炼过程中非金属夹杂物的演变行为,并采用FactSage8.0热力学软件计算了20CrMnTiH在钙处理、二次氧化和冷却凝固过程中夹杂物的转变趋势。结果表明,LF精炼过程中夹杂物由Al_(2)O_(3)向MgO-Al_(2)O_(3)和CaO-MgO-Al_(2)O_(3)转变,经过钙处理后,夹杂物改性为CaO-MgO-Al_(2)O_(3)和CaO-Al_(2)O_(3)-CaS,随后经过RH真空精炼,在真空精炼结束时进行第二次钙处理,夹杂物转变为高CaS含量的CaO-Al_(2)O_(3)-CaS和CaO-MgO-Al_(2)O_(3),连铸过程中钢液发生再氧化,夹杂物中CaS含量进一步升高。热力学计算表明,在钢液中加入0.003%~0.000 5%的[Ca]时,钢液中会生成高熔点的MgO-Al_(2)O_(3),当[Ca]的加入量在0.000 5%~0.000 7%时,夹杂物主要为液态夹杂物,当[Ca]含量大于0.000 7%时,钢液中开始有CaS生成。此外,二次氧化的发生会使得钢液中的液态夹杂物更多地转变为固态夹杂物。随着温度的降低,夹杂物中CaO、CaS含量在逐渐降低,而MgO、Al_(2)O_(3)含量逐渐增加,最终形成高CaS含量的CaS-CaO-MgO-Al_(2)O_(3)。

关键词： 20CrMnTiH 夹杂物钙处理二次氧化

WC与钼质量比对TiC基金属陶瓷显微组织和性能的影响

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机械工程材料 2024年第4期48卷 70-75页

作者：陈敏张雪峰朱军朱俊杰李佳翁刘周浩然朱薪颖张鑫攀枝花学院钒钛学院攀枝花617000 四川钒钛产业技术研究院攀枝花617000 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司轨梁厂攀枝花617062 四川科力特硬质合金股份有限公司广汉618312

制备了WC和钼总质量分数为8%,WC与钼质量比分别为1:4,2:3,3:2,4:1的TiC基金属陶瓷,研究了WC与钼质量比对试样显微组织和性能的影响。结果表明:不同WC与钼质量比试样中的硬质相均为芯-环结构,芯相主要为TiC,环相为(Ti,M)C(M为Mo,W,V);当W... 详细信息

制备了WC和钼总质量分数为8%,WC与钼质量比分别为1:4,2:3,3:2,4:1的TiC基金属陶瓷,研究了WC与钼质量比对试样显微组织和性能的影响。结果表明:不同WC与钼质量比试样中的硬质相均为芯-环结构,芯相主要为TiC,环相为(Ti,M)C(M为Mo,W,V);当WC与钼质量比大于1时,黏结相中原位析出(Ti,M)C纳米颗粒;随着WC与钼质量比增加,试样的抗弯强度、断裂韧度和硬度均先增大后减小,密度增加,当WC与钼质量比为3:2时,TiC基金属陶瓷的综合性能最佳,密度较高,硬度、抗弯强度、断裂韧度最大,分别为1546 HV,1200 MPa,6.61 MPa·m^(1/2);当WC与钼质量比小于1时,弯曲时试样中的硬质相发生穿晶断裂形成解理断面,黏结相发生撕裂变形形成粗糙断面;当WC与钼质量比大于1时,纳米颗粒从黏结相中拔出形成韧窝,WC与钼质量比越大,断口上的韧窝比例越少。

关键词： TiC基金属陶瓷原位析出 WC 钼性能显微组织

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牛顿迭代法在重轨万能道次孔型设计中的应用

轧钢 2024年第3期41卷 78-82页

作者：刘宇昊罗巍朱国明康永林陶功明北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司轨梁厂四川攀枝花617062 徐州重型机械有限公司江苏徐州221004

针对型钢轧制逆序孔型设计中复杂宽展模型的应用难点,利用牛顿迭代法以切线方程快速逼近非线性方程解的特性,解决了重轨在万能道次轧制逆序孔型设计时产生的求解非线性方程组的问题。通过斯米尔诺夫宽展模型、艾克隆德宽展模型,结合高... 详细信息

针对型钢轧制逆序孔型设计中复杂宽展模型的应用难点,利用牛顿迭代法以切线方程快速逼近非线性方程解的特性,解决了重轨在万能道次轧制逆序孔型设计时产生的求解非线性方程组的问题。通过斯米尔诺夫宽展模型、艾克隆德宽展模型,结合高级计算机语言编程使用牛顿迭代法对重轨万能道次轧制进行逆序孔型设计并验证。结果表明:该方法能满足工程上的应用;在构造出包含描述轧件形状的函数和复杂宽展模型函数的非线性方程组前提下,该方法适用于其他复杂断面型钢的逆序孔型设计。

关键词：牛顿迭代法重轨万能道次轧制宽展模型孔型设计

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齿轮钢连铸坯凝固组织与溶质分布均匀性

钢铁钒钛 2024年第1期45卷 188-196页

作者：王海杰李平凡兰鹏陈亮艾宏洲王章印张家泉北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司四川攀枝花617000

分析了20CrMnTi齿轮钢200 mm×200 mm连铸坯凝固组织和溶质分布的均匀性,提出了不同过热度时粗大等轴晶和点状偏析的共生机理,制定了齿轮钢连铸均质性控制策略。结果表明,齿轮钢连铸坯凝固组织受到钢水过热度的直接影响,提高过热度会减... 详细信息

分析了20CrMnTi齿轮钢200 mm×200 mm连铸坯凝固组织和溶质分布的均匀性,提出了不同过热度时粗大等轴晶和点状偏析的共生机理,制定了齿轮钢连铸均质性控制策略。结果表明,齿轮钢连铸坯凝固组织受到钢水过热度的直接影响,提高过热度会减小等轴晶面积,降低对中性,减小等轴晶尺寸;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响C元素中心偏析和断面分布均匀性,提高等轴晶率有利于降低中心偏析,但会增大等轴晶区溶质波动范围;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响半宏观尺度的点状偏析,提高等轴晶率会增加大尺寸点状偏析数量,Cr、Mn溶质偏聚程度也会增加。为了同时提高齿轮钢组织和成分均匀性,比较理想的连铸低倍结构特征是等轴晶率低、等轴晶尺寸小而均匀、对中性良好。

关键词：齿轮钢凝固组织中心偏析碳极差点状偏析

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碱度对全钒钛球团矿性能的影响

钢铁 2024年

作者：胡鹏吕学伟林文康游志雄令新科攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司重庆大学材料科学与工程学院攀钢集团西昌钢钒有限公司

通过配加石灰石进行了全钒钛球团矿造球和焙烧试验，并对生球强度、爆裂温度，预热和焙烧制度对球团强度和不同碱度条件下成品球团抗压强度、冶金性能和微观形貌进行了分析，研究碱度对全钒钛球团性能的影响规律。结果表明，碱度由0.11... 详细信息

通过配加石灰石进行了全钒钛球团矿造球和焙烧试验，并对生球强度、爆裂温度，预热和焙烧制度对球团强度和不同碱度条件下成品球团抗压强度、冶金性能和微观形貌进行了分析，研究碱度对全钒钛球团性能的影响规律。结果表明，碱度由0.11逐渐增大至1.10，生球落下强度先升高后降低、抗压强度先显著升高后逐渐稳定、爆裂温度逐渐降低，预热球团抗压强度逐渐降低，成品球团抗压强度先升高后逐渐降低，预热和焙烧温度对不同碱度条件下的全钒钛球团矿抗压强度影响较大，结合试验结果和现场生产实践，全钒钛球团矿适宜的碱度0.5～0.7，预热温度为950 ℃，焙烧温度为1250 ℃；随着球团矿碱度逐渐升高，中温还原度和还原膨胀指数逐渐升高，软化开始温度基本不变，软化结束温度逐渐降低，软化区间逐渐减小，滴落开始温度略微降低，软熔区间逐渐变窄，高温冶金性能逐渐改善；同时随着碱度增加，球团矿中硅酸盐、铁酸盐和钙钛矿等液相生成逐渐增多，在碱度小于0.7时液相起到了强化固结效果，且石灰石分解排出CO2气体的同时增加了预热球的孔隙率，抑制了同心裂纹的形成，提高了抗压强度，但随着碱度进一步提高，液相增多后，阻碍了赤铁矿的固相固结并增加了细密孔洞形成，劣化了球团强度，导致球团矿抗压强度逐渐降低。

关键词：碱度全钒钛球团抗压强度预热制度焙烧制度冶金性能物相

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钒渣焙烧过程钒元素价态变化特征探讨

湿法冶金 2024年第2期43卷 147-152页

作者：高健吴伟沙雨燕钟祥史志新钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000 攀钢集团研究院有限公司四川攀枝花617000 四川攀研检测技术有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司四川攀枝花617000

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明:钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升... 详细信息

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明:钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升高而增加;随焙烧温度升高,钒渣逐步由以V^(3+)氧化为V^(4+)为主的边缘氧化向V^(3+)氧化为V^(4+)与V^(4+)氧化为V 5+共存的内部氧化过渡;钒尖晶石中钒的价态为V^(3+),氧化态钒尖晶石中钒的价态为V^(4+);钒渣及熟料矿物分析结果与钒元素价态分析结果之间一致性较好。

关键词：钒渣无盐焙烧钒元素价态变化特征

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22MnB5/QStE550TM异种钢焊接接头组织与性能分析

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过程工程学报 2024年第7期24卷 863-874页

作者：张明周磊磊梁恩荣朱志刚张朋彦安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团工程技术有限公司修建分公司四川攀枝花617000

实验采用TIG焊对1.8mm厚的22MnB5钢与2mm厚的QStE550TM钢进行不等厚连接,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等方法对焊接接头的特征区域进行微观组织观察,使用万能试验机和维氏硬度仪分析焊接接头的力学性能。... 详细信息

实验采用TIG焊对1.8mm厚的22MnB5钢与2mm厚的QStE550TM钢进行不等厚连接,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等方法对焊接接头的特征区域进行微观组织观察,使用万能试验机和维氏硬度仪分析焊接接头的力学性能。结果表明,QStE550TM侧热影响区为粒状贝氏体,焊缝区域与22MnB5侧热影响区显微组织为板条贝氏体,其中22MnB5侧热影响区的部分氧化物夹杂诱导形成了针状铁素体;焊缝区域内平均晶粒尺寸为4μm,大角度晶界占比约为53%;在接头特征区域发现第二相Ni-Cr-Fe;两组拉伸试样的平均抗拉强度为660.5MPa;焊接接头硬度最高的区域为22MnB5母材,硬度最低的区域为QStE550TM侧热影响区;该异种钢接头存在碳迁移现象,在22MnB5侧熔合线附近出现约43μm的增碳层,在QStE550TM侧热影响区出现约35μm的脱碳层。结合力学性能分析,该焊接接头的碳迁移现象未对力学性能产生明显影响。

关键词： TIG焊显微组织夹杂物力学性能碳迁移

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捣固焦炉装煤烟尘治理技术研究及应用

燃料与化工 2024年第3期55卷 20-23页

作者：陈立京攀钢集团攀枝花钢钒有限公司炼铁厂攀枝花617000

对攀钢5.5 m捣固焦炉装煤烟尘治理工艺现状及存在的问题进行分析,并结合捣固焦炉装煤烟尘特点及其治理难点,提出炭化室内部分烟尘利用高压氨水喷射产生的负压导入荒煤气系统、机侧炉门口外逸烟尘引入地面进行焚烧洗涤净化处理的烟尘治... 详细信息

对攀钢5.5 m捣固焦炉装煤烟尘治理工艺现状及存在的问题进行分析,并结合捣固焦炉装煤烟尘特点及其治理难点,提出炭化室内部分烟尘利用高压氨水喷射产生的负压导入荒煤气系统、机侧炉门口外逸烟尘引入地面进行焚烧洗涤净化处理的烟尘治理技术,提高了装煤烟尘治理效果,实现达标排放。

关键词：捣固焦炉装煤烟尘焚烧洗涤净化