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V元素对高熵合金FeCrNiMnV相结构的影响

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四川大学学报(自然科学版) 2024年 290-295页

作者：王俊余韵徐茂炎李强王江张毅攀枝花学院生物与化学工程学院攀枝花学院钒钛学院攀枝花钢城集团有限公司

本文运用CALPHAD方法，建立了高熵合金FeCrNiMnVx(x=0.0～1.0)的热力学计算模型，对V掺杂的高熵合金FeCrNiMnVx相成分和强度进行了讨论分析.研究发现，当x=0.0时，室温下FeCrNiMn由FCC-A1和SIGMA两相组成.在800～890 K温度区域，该体系... 详细信息

本文运用CALPHAD方法，建立了高熵合金FeCrNiMnVx(x=0.0～1.0)的热力学计算模型，对V掺杂的高熵合金FeCrNiMnVx相成分和强度进行了讨论分析.研究发现，当x=0.0时，室温下FeCrNiMn由FCC-A1和SIGMA两相组成.在800～890 K温度区域，该体系发生了有序-无序SIGMA->BCC-A2+FCC-A1转变.当x增加到0.2时，室温下体系由SIGMA和FCC#2两相组成，并在390～435 K发生FCC#2+SIGMA->FCC-A1转变.FeCrNiMnV0.4的相结构与FeCrNiMnV0.6类似，而FeCrNiMnV0.8在300 K时共有三个相，分别为SIGMA#2、SIGMA和FCC#2相.当V增加到1.0时，室温下FeCrNiMnV由BCC-A2、SIGMA、CR3MN5和FCC#2四种相组成，并在390～400 K发生SIGMA+CR3MN5->BCC-A2和FCC#2+CR3MN5->FCC-A1转变.V元素的增加对于高熵合金FeCrNiMnVx的抗拉强度和屈服强度具有明显的促进作用，这归因于其导致的BCC相成分的增加和晶粒的细化作用.

关键词： CALPHAD 高熵合金 FeCrNiMnV

直热式回转窑法生产钒氮合金返回料添加比例研究

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四川冶金 2024年第3期46卷 23-26页

作者：唐文谢丽娟攀枝花钢城集团有限公司四川攀枝花617000

通过五氧化二钒直热式回转窑法中试试验,研究钒氮合金回收料添加比例、温度、停留时间等工艺参数与钒氮合金产品质量的关系,结果表明,钒氮合金回收料最大添加比例5%、焙烧温度1450~1600℃、停留时间18~22 h,能制备出性能较优的VN16。

关键词：钒氮合金直热式回转窑返回料添加比例工艺参数

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攀钢集团攀枝花钢钒有限公司

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Al2O3向MgO-Al2O3和CaO-MgO-Al2O... 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Al2O3向MgO-Al2O3和CaO-MgO-Al2O3转变，经过钙处理后，夹杂物改性为CaO-MgO-Al2O3和CaO-Al2O3-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-Al2O3-CaS和CaO-MgO-Al2O3，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-Al2O3，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、Al2O3含量逐渐增加，最终形成高CaS含量的CaS-CaO-MgO-Al2O3。

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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热镀锌镀层白条缺陷研究及控制

电镀与精饰 2024年第4期46卷 106-110页

作者：金永清尹红国寸海红蒋英箴吴林倬攀钢集团攀枝花钢钒有限公司板材厂四川攀枝花617000

针对热镀锌产品镀层白条缺陷,研究了其形成机理、影响因素和控制措施。结果表明,白条缺陷由炉鼻子内锌灰黏附于带钢表面而形成,其成分是Zn和ZnO。白条缺陷影响因素主要有炉鼻子密封性、露点、带钢入锌锅温度、锌锅温度和排锌灰效果。通... 详细信息

针对热镀锌产品镀层白条缺陷,研究了其形成机理、影响因素和控制措施。结果表明,白条缺陷由炉鼻子内锌灰黏附于带钢表面而形成,其成分是Zn和ZnO。白条缺陷影响因素主要有炉鼻子密封性、露点、带钢入锌锅温度、锌锅温度和排锌灰效果。通过对上述因素进行控制及优化,有效地消除白条缺陷,达到家电用钢表面质量需求。

关键词：热镀锌炉鼻子镀层白条锌灰露点温度

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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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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

V掺杂对CoCrFeNiV高熵合金相结构的影响

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四川师范大学学报(自然科学版) 2024年 656-661页

作者：王俊余韵严成龙张远春李强王江张仁辉攀枝花钢城集团有限公司攀枝花学院钒钛学院华东交通大学材料科学与工程学院

采用相图计算方法(CALPHAD),应用热力学计算模型对高熵合金CoCrFeNiVx(x=0.0～1.0)的相图进行模拟,并用分子动力学方法对V掺杂的高熵合金CoCrFeNiV0.2的强度和温度的关系以及变形机制进行研究.结果发现,未掺V时,室温下体系有4种相,分别... 详细信息

采用相图计算方法(CALPHAD),应用热力学计算模型对高熵合金CoCrFeNiVx(x=0.0～1.0)的相图进行模拟,并用分子动力学方法对V掺杂的高熵合金CoCrFeNiV0.2的强度和温度的关系以及变形机制进行研究.结果发现,未掺V时,室温下体系有4种相,分别为BCC-A2、BCC-A2#2、FCC-A1和SIGMA相,SIGMA相含量最高,随着温度升高到550 K,BCC-A2和BCC-A2#2相消失,FCC-A1成分下降,SIGMA相成分达到极大值.当V含量为0.2时,室温下体系有3种相,分别为BCC-A2、FCC-A1和BCC-A2#2相,随着温度升高到600 K,BCC-A2和BCC-A2#2相含量减少,FCC-A1相增加,同时SIGMA相出现.在600～620 K区间发生BCC-A+BCC-A2#2→SIGMA转变,并在990 K时,SIGMA相完全消失.当V含量为0.4～1.0时,600-800 K区间SIGMA相含量均高于V含量为0.2时的相图.因此,V元素的掺入有助于抑制高熵合金CoCrFeNiVx脆性SIGMA相出现.此外,通过分子动力学模拟发现,高熵合金CoCrFeNiV0.2的变形机制主要为晶粒旋转、晶内层错以及非晶化.

关键词：相图计算方法高熵合金 CoCrFeNiV 相图

高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl_(4)的热力学及动力学

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有色金属（冶炼部分） 2024年第6期 42-52页

作者：朱福兴马占山陈爱祥李良黄志鹏彭卫星钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团研究院有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团(攀枝花)钛金属材料有限公司四川攀枝花617000

针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl_(4)工艺进行了深入研究。结果表明:钛精矿高温碳热还原历程为:FeTiO_(3)→TiO_(2)+Fe→Ti_(n)O_(2) n-1(n=4~9)... 详细信息

针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl_(4)工艺进行了深入研究。结果表明:钛精矿高温碳热还原历程为:FeTiO_(3)→TiO_(2)+Fe→Ti_(n)O_(2) n-1(n=4~9)+Fe→Ti_(3)O_(5)+Fe→Ti_(2)O_(3)+Fe→TiC_(x)O_(1-x)+Fe,碳氧钛生成的温度必须高于1400℃,此时钛精矿中的Ca、Mg、Al、Si、Mn等杂质元素在1800℃以内都不会被还原为对应的碳化物;高钙镁钛铁矿精矿碳热还原制备碳氧钛过程中,失重率随温度升高呈现4阶段上升,其中阶段1和3分别为受扩散控制生成金属Fe和碳氧钛的快速失重段,而阶段2和4分别为金属Fe和碳氧钛形核长大的缓慢失重阶段,4个阶段的表观活化能分别为49.84、-2.24、12.82、-2.53 kJ mol。沸腾氯化过程还原产物中的Fe、MgO和CaO均会优先被氯气氯化,但当存在TiO_(2)时,SiO_(2)和Al_(2)O_(3)则不易被氯化,碳氧钛较适宜沸腾氯化的温度为300~650℃,沸腾氯化前5分钟为还原产物中碳氧钛的快速氯化阶段,主要受表面化学反应的控制,而后5~20分钟为Ti_(2)O_(3)的缓慢氯化阶段,主要受颗粒内部扩散控制的影响。

关键词：高钙镁钛精矿沸腾氯化四氯化钛碳氧钛