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惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮

冶金分析 2024年第3期44卷 90-94页

作者：葛青锋周桂海上海梅山钢铁股份有限公司制造管理部上海梅山钢铁股份有限公司技术中心

快速准确测定铝钙复合脱氧剂中氮含量对炼钢脱氧有着重要指导意义。选择称样量为0.200 0 g, 0.4 g镍作为助熔剂，分析功率设定为5.5 kW,以氮标准溶液系列绘制校准曲线，建立了惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮的方法。实验表明，... 详细信息

快速准确测定铝钙复合脱氧剂中氮含量对炼钢脱氧有着重要指导意义。选择称样量为0.200 0 g, 0.4 g镍作为助熔剂，分析功率设定为5.5 kW,以氮标准溶液系列绘制校准曲线，建立了惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮的方法。实验表明，氮质量在100.0～1 000.0μg范围内与其对应的峰面积呈线性关系，线性相关系数为0.999 2,方法检出限为0.000 3%,方法定量限为0.001%。按照实验方法测定铝钙复合脱氧剂样品中氮，结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为1.4%～3.3%。按照实验方法在铝钙复合脱氧剂样品中加入氮标准溶液进行加标回收试验，回收率为96%～103%。

关键词：惰气熔融热导法铝钙复合脱氧剂氮

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高温耐磨钢高温磨损与氧化性能研究

轧钢 2024年

作者：靳建锋李小琳闫强军陈刚西北工业大学南京钢铁股份有限公司

为提高机械部件的高温耐磨性能并延长使用寿命，设计了一种新型耐热耐磨钢A钢。通过与对比传统NM400以及国际同类型H钢的高温硬度、摩擦学行为和氧化行为，探究新型耐热耐磨钢A钢的高温耐磨性能和抗氧化性能的提升机理。结果表明：在600... 详细信息

为提高机械部件的高温耐磨性能并延长使用寿命，设计了一种新型耐热耐磨钢A钢。通过与对比传统NM400以及国际同类型H钢的高温硬度、摩擦学行为和氧化行为，探究新型耐热耐磨钢A钢的高温耐磨性能和抗氧化性能的提升机理。结果表明：在600 ℃时，新型耐热耐磨钢A钢的硬度为300.84HV～312.54HV，明显高于作为对比样的传统NM400(179.15HV～190.61HV)以及国际同类型H钢(280.94HV～292.80HV)。在600 ℃氧化100 h后，新型耐热耐磨钢A钢表现出了优异的抗氧化性能，其氧化增重仅为1.053 mg/cm2，比传统NM400的氧化增重下降了85.7%。较高的高温硬度以及优异的抗氧化性能使新型耐热耐磨钢A钢在600 ℃时的磨损机制发生了改变并获得了3种钢中最低的磨损率，为1.603×10-4mm3/N·m，而传统NM400和国际同类型H钢的磨损率分别为2.169×10-4mm3/N·m和1.674×10-4mm3/N·m。新型耐热耐磨钢A钢的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损，而传统NM400和国际同类型H钢存在磨粒磨损和氧化磨损的同时，也发生了疲劳磨损。

关键词：耐热耐磨钢高温耐磨性能抗氧化性能磨损机制

X射线荧光光谱法测定300系不锈钢中11种合金元素

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冶金分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：张祥缪乐德张毅宝山钢铁股份有限公司中央研究院

300系不锈钢为高Cr-Ni钢，合金元素间存在强烈的吸收增强效应，因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量，必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强... 详细信息

300系不锈钢为高Cr-Ni钢，合金元素间存在强烈的吸收增强效应，因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量，必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强度，并绘制校准曲线，采用了两种理论α系数法校正基体效应，分别为De Jongh方程和COLA方程，结果表明，COLA方程对Cr的校正效果要明显优于De Jongh方程，而含量范围相当的Ni未表现出明显差异，这可能是因为在300系不锈钢中Cr主要受到Fe和Ni的增强作用，相应的理论影响系数αCr, Fe、αCr, Ni值随Fe、Ni含量变化而发生较大变化，其相对标准偏差(RSD)分别为10.4%、12.0%,而COLA方程能够根据元素含量变化而调整理论α系数值，适用于元素含量0～100%(质量分数，下同)范围的校正。Ni主要受到Fe和Cr的吸收作用，计算出的理论影响系数αNi, Fe、αNi, Cr值变化很小，RSD分别仅为1.6%和1.7%,因此，采用固定的理论α系数法，即De Jongh方程也能得到良好的效果。此外，300系不锈钢中合金元素间存在较强的谱线重叠干扰，实验采用分辨率更高的LiF220晶体和狭缝0.15°,以减少谱线间的重叠干扰，通过进一步扫描发现，仅需对CrKβ1,3对MnKα1,2、MoLI对PKα1,2的重叠干扰校正，为此，采用基于浓度校正的经验系数法进行校正。按照实验方法对300系不锈钢样品平行测定11次，结果表明，当元素含量在0.1%以上时，测得结果的相对标准偏差(RSD)均小于1%;当元素含量小于0.1%时，相对标准偏差均小于10%。选取了3个未参与校准曲线绘制的不锈钢标准样品和2个生产样品，按照实验方法进行测定，测定结果分别与标准样品标准值或湿法测定值相一致。

关键词： 300系不锈钢 X射线荧光光谱法(XRF) 基体校正 COLA方程 De Jongh方程谱线重叠校正理论α系数法合金元素

不同热处理热轧搪瓷钢含钛析出相的定性定量分析

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冶金分析 2024年第3期44卷 1-7页

作者：缪乐德张毅王双成宝山钢铁股份有限公司中央研究院

热轧搪瓷用钢要求具备良好的抗鳞爆性能，要提高贮氢性能即增加氢陷阱，最有效的方法是增加钢中析出相的含量。为了对不同热处理的热轧搪瓷钢的析出相进行定量分析，本文采用电解提取方法将析出相从基体中分离，通过扫描电镜(SEM)和X射... 详细信息

热轧搪瓷用钢要求具备良好的抗鳞爆性能，要提高贮氢性能即增加氢陷阱，最有效的方法是增加钢中析出相的含量。为了对不同热处理的热轧搪瓷钢的析出相进行定量分析，本文采用电解提取方法将析出相从基体中分离，通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构的变化过程；并利用Rietveld全谱拟合法计算不同析出相的组成及含量。同时采用透射电镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)对纳米级析出相进行了表征。最后，探讨了热轧搪瓷钢中析出相与贮氢性能的关系。结果表明，通过XRD检测，热轧搪瓷钢中的析出相主要为Ti2CS、TiC0.95和TiC0.3N0.7;透射电镜显示150 nm以上粗大析出物含有硫，为碳硫化钛，100 nm左右的碳化钛，以及10 nm级的大量析出，且分布不均匀，3DAP确认其为碳化钛。850℃热处理的试样析出相的含量(质量分数，下同)最高，达到了0.39%,颗粒比表面积最大，氢穿透实验显示其平均穿透时间最长，有更高的贮氢性能。

关键词：热轧搪瓷钢析出相热处理电解定性定量分析

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梅钢5号高炉炉墙结厚的原因及炉况恢复

炼铁 2024年第2期43卷 6-9页

作者：张光强韩宏松占世梅上海梅山钢铁股份有限公司江苏南京210039

对梅钢5号高炉炉墙结厚的原因及炉况恢复进行了总结。5号高炉开炉以来首次炉墙结厚,主要征兆是全炉水温差下降和炉身静压力曲线值出现偏差。结厚的主要原因:一是焦炭质量劣化,入炉焦炭CRI最高上升至23.6%左右,灰分在12.5%左右;二是烧结... 详细信息

对梅钢5号高炉炉墙结厚的原因及炉况恢复进行了总结。5号高炉开炉以来首次炉墙结厚,主要征兆是全炉水温差下降和炉身静压力曲线值出现偏差。结厚的主要原因:一是焦炭质量劣化,入炉焦炭CRI最高上升至23.6%左右,灰分在12.5%左右;二是烧结矿质量劣化,品位降至57.0%左右,FeO含量降至8.5%左右;三是炉渣(Al_(2)0_(3))最高上升至19.0%左右;四是入炉有害元素含量超标,锌负荷升至0.36 kg/t,碱金属负荷最高上升至3.0 kg/t;五是炉况持续恶化。通过采取发展边沿气流、提高入炉风量、提高炉温加锰矿洗炉等措施,炉况得到恢复。

关键词：大型高炉炉墙结厚炉况波动原燃料质量坐料洗炉

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铁矿石氢还原行为研究

钢铁 2024年

作者：朱彤李建宝山钢铁股份有限公司中央研究院

为了实现钢铁行业的绿色低碳转型，中国宝武2021年发布碳中和技术路线图，将氢冶金作为6大技术方向、2条主要技术路径之一。结合传统氢冶金需要高品位铁矿石资源紧缺的现状，2023年，中国宝武提出了资源适应性更广的氢还原电熔炼工艺（H... 详细信息

为了实现钢铁行业的绿色低碳转型，中国宝武2021年发布碳中和技术路线图，将氢冶金作为6大技术方向、2条主要技术路径之一。结合传统氢冶金需要高品位铁矿石资源紧缺的现状，2023年，中国宝武提出了资源适应性更广的氢还原电熔炼工艺（HyRESP：Hydrogen Reduction and Electric Smelting Process），在该工艺中，氢基竖炉是核心工艺之一。对比了高炉和直接还原用块矿、球团在富氢气氛下还原速度、低温还原粉化率等差异，结果表明，球团的还原速度和低温还原粉化指标均优于块矿，但不同品位球团指标差异较大。同时研究了球团在不同含氢气体下还原膨胀率的差异，结果表明，随着还原气中氢气比例的提高，球团还原膨胀率呈现降低的趋势，氢气体积分数由55%提高至100%时，P1球团还原膨胀率由16.05%降低至9.32%。结合上述5种炉料的氢还原性能，对比直接还原竖炉的相关标准，只有P3球团可100%使用，其余4种需要通过配矿、气体成分调整等才能满足竖炉要求。研究结果为湛江百万吨级氢基竖炉投产及生产调整提供了基础数据。

关键词：绿色低碳 HyRESP 氢基竖炉铁矿石氢还原

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梅钢转炉合金模型开发

炼钢 2024年

作者：郑毅左康林王多刚上海梅山钢铁股份有限公司技术中心

为降低转炉合金成本，采用线性规划为核心算法，开发了转炉合金模型。模型通过设计碳冗余量和磷冗余量、确定合金收得率和LF增碳量等主要参数、基于优先加足低价合金的原则分配转炉合金用量，在满足钢水成分的前提下降低了合金成本，可... 详细信息

为降低转炉合金成本，采用线性规划为核心算法，开发了转炉合金模型。模型通过设计碳冗余量和磷冗余量、确定合金收得率和LF增碳量等主要参数、基于优先加足低价合金的原则分配转炉合金用量，在满足钢水成分的前提下降低了合金成本，可产生经济效益3.27元/t。

关键词：转炉线性规划合金模型合金收得率

EB态TA10钛合金高温变形行为及热加工图

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1555-1565页

作者：张启飞储双杰梁高飞杨帅王美晨毛博上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 宝山钢铁股份有限公司上海201900 宝武特种冶金有限公司上海200940 西部金属材料股份有限公司西安710201

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应... 详细信息

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应力的高温塑性本构方程,绘制考虑应变的热加工图,深入讨论能量耗散效率因子与宏观、微观组织、力学响应间的关联关系。结果表明:随着变形温度升高或应变速率降低,TA10钛合金流变应力减小;变形温度高于或低于相变点时,峰值应力与变形温度均呈线性相关。Arrhenius方程能较好地预测该合金变形抗力与工艺参数间的变化规律。该合金不适合单道次大变形,较为适合变形量中等且较慢应变速率下的成形方式,可尝试开展高速率多次小变形的方式成形。该合金在两相区慢应变速率下热变形时的流变软化机制为动态球化或塑性流动局部化,而高应变速率下应力塌陷现象的主要原因为宏观失稳,且其在单相区的软化机制以动态回复为主。

关键词： TA10钛合金高温力学行为铸态组织演变高温塑性本构方程热加工图

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大气红外波段的片上集成式偏振光谱成像器件

红外与激光工程 2024年第4期53卷 42-50页

作者：周健宇李全民王劲黄胜弟南京波长光电科技股份有限公司江苏南京211121

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成... 详细信息

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成了系统体积大、功耗高、通道数少的问题。发展片上集成式偏振光谱成像器件是解决上述问题的有效方法,已有研究主要采用薄膜谐振腔或共振微结构的阵列化方案,但二者都无法兼顾光谱和偏振选择的要求。有鉴于此,提出了一种基于薄膜微结构耦合调控的设计新思路,以13μm附近的大气红外波段为例,实现了片上集成式的偏振光谱成像,6个通道的平均透过率和消光比分别达到了94%和30。该器件有望在将来被广泛应用于偏振光谱成像领域中,同时,由于该器件对基底折射率并不敏感,基底的选择也会更加自由。

关键词：大气红外片上集成薄膜微结构偏振光谱成像

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