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高铌超纯铁素体不锈钢中铌的偏析行为及机理分析

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中国冶金 2024年第7期34卷 51-57页

作者：武敏付金柱刘春来李国平太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室山西太原030003 山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心山西太原030003

超纯铁素体不锈钢是汽车排气系统领域的主流材料,铌(Nb)元素合金化能有效提高铁素体不锈钢的高温性能。以441高铌超纯铁素体不锈钢为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)表征了冷轧退火板中带状组织的形貌、成... 详细信息

超纯铁素体不锈钢是汽车排气系统领域的主流材料,铌(Nb)元素合金化能有效提高铁素体不锈钢的高温性能。以441高铌超纯铁素体不锈钢为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)表征了冷轧退火板中带状组织的形貌、成分和结构,并依次对连铸坯、热轧板以及热轧退火板进行全流程分析,结合热力学软件Thermo-Calc模拟,阐明铌元素的偏析行为、形成机理和影响因素。结果表明,铌元素偏析在连铸坯凝固环节形成,连铸坯等轴晶比例为主要影响因素;铌元素偏析从连铸坯中遗传至热轧退火板以及冷轧退火板中形成带状组织,带状组织由铌元素偏聚导致Laves相聚集析出并钉扎晶界形成。研究结果可为高铌超纯铁素体不锈钢的工艺优化控制提供理论基础。

关键词：高铌超纯铁素体不锈钢带状组织偏析 Laves相等轴晶比例

冷轧对Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢微观组织和力学性能的影响

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钢铁 2024年第10期 96-106页

作者：栾泽伟熊毅厉勇杜楠李华飞任凤章河南科技大学材料科学与工程学院有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院洛阳光电技术发展中心

为了实现“碳达峰”和“碳中和”的战略目标，汽车轻量化已成为汽车工业的迫切需求。Fe-Mn-Al-C低密度钢因具有低密度和优异的力学性能被认为是第三代汽车用钢的候选材料之一。冷轧作为汽车用钢应用过程中的重要环节，其对低密度钢微观... 详细信息

为了实现“碳达峰”和“碳中和”的战略目标，汽车轻量化已成为汽车工业的迫切需求。Fe-Mn-Al-C低密度钢因具有低密度和优异的力学性能被认为是第三代汽车用钢的候选材料之一。冷轧作为汽车用钢应用过程中的重要环节，其对低密度钢微观组织和力学性能的影响尚不明确，因此，通过对Fe-28Mn-8Al-1C奥氏体低密度钢进行不同变形量的冷轧变形，并借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）、显微硬度计和万能拉伸试验机系统研究了冷轧对低密度钢微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着冷轧变形量的增加，试验钢晶粒由等轴状沿轧制方向逐渐被拉长，同时晶内产生大量滑移带，以协调剧烈的塑性变形，最终在90%变形量下形成纤维组织。冷轧过程中位错滑移是塑性变形的主要机制，在低应变条件下，试验钢表现出位错平面滑移特征，形变亚结构为相互平行的滑移带，相应的形变织构为Copper织构；而在高应变条件下，则表现出交滑移的特征，形变亚结构为位错墙和位错胞，并且Copper织构逐渐转变为Brass织构。变形导致试验钢位错密度急剧增加，位错交互作用显著加强，在90%变形量下，试验钢的晶粒尺寸细化至76.5 nm。试验钢的强度、硬度随着变形量的增加而显著增大，但伸长率则急剧下降，在90%变形量下，钢的抗拉强度、屈服强度和硬度达到最大，分别为1 706 MPa、1 653 MPa和531HV，伸长率则下降至5.3%。相应的断口形貌则由固溶态的韧性断裂转变为90%变形后的韧脆混合性断裂。

关键词：低密度钢冷轧微观组织力学性能织构

高频燃烧红外吸收法测定氟化镨钕-氟化锂电解质中碳

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冶金分析 2024年第8期44卷 53-58页

作者：郝慧聪杨帆张秀艳范小龙任旭东包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心

准确测定和控制氟化镨钕-氟化锂电解质中的碳含量，对监测镨钕合金中生产工艺流程及最终产品的质量具有重要意义。控制分析时间为35 s,称样量为0.20～0.30 g,用钢铁标准样品进行单点校正曲线，选择钨、锡、铁为助熔剂，建立了高频燃烧... 详细信息

准确测定和控制氟化镨钕-氟化锂电解质中的碳含量，对监测镨钕合金中生产工艺流程及最终产品的质量具有重要意义。控制分析时间为35 s,称样量为0.20～0.30 g,用钢铁标准样品进行单点校正曲线，选择钨、锡、铁为助熔剂，建立了高频燃烧红外吸收法测定氟化镨钕-氟化锂电解质中碳含量的测定方法。以钨质量、锡质量、铁质量，助熔剂和试样的加入顺序为考察因素，设计了4因素3水平的正交试验，确定助熔剂和试样的加入顺序为纯铁+试样+钨、锡，助熔剂用量为0.60 g纯铁、1.20 g钨、0.40 g锡。方法检出限为0.000 255%（质量分数，下同）,定量限为0.000 85%。按照实验方法对3个不同批次的氟化镨钕-氟化锂电解质试样进行测定，11次测定结果的相对标准偏差（RSD）为2.8%～3.3%。使用格拉布斯异常值判断法进行异常值判别，3个试样测定结果的格拉布斯GMax分别为1.463、1.503、1.335,GMin分别为1.704、1.639、1.669,均小于格拉布斯临界值G（0.05,11）=2.234（显著水平α=0.05）,表明测定结果均不存在异常值。在这3个试样中加入钢铁标准样品进行加标回收试验，回收率介于96%～105%之间。

关键词：高频燃烧红外吸收法氟化镨钕-氟化锂电解质助熔剂钨锡铁碳

低温普通取向硅钢高温退火过程中高斯晶粒的演变

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西安交通大学学报 2013年第11期47卷 81-86页

作者：樊立峰凌晨付兵项利唐广波仇圣桃钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心北京100081 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081

对低温加热工艺生产的普通取向（common grain-oriented,CGO）硅钢的高温退火过程进行了中断实验,材料为含3.0％ Si、0.5％ Cu、0.009 8％ S（均为质量分数）的以Cu2S为主抑制剂的普通取向CGO钢.原始板坯厚度为230 mm,于1 200℃均热后经... 详细信息

对低温加热工艺生产的普通取向（common grain-oriented,CGO）硅钢的高温退火过程进行了中断实验,材料为含3.0％ Si、0.5％ Cu、0.009 8％ S（均为质量分数）的以Cu2S为主抑制剂的普通取向CGO钢.原始板坯厚度为230 mm,于1 200℃均热后经4道次粗轧、7道次精轧至2.3 mm;热轧板采用两次冷轧法轧至0.3 mm,中间完全脱碳退火,最后于1 200℃高温退火.最后样品的磁性能：铁损P17/50为1.182 W/kg,磁感应强度B8为1.897 T.借助配有EDAX OIM电子背散射衍射（EBSD）系统的ZEISS SUPRA 55VP扫描电子显微镜,对高温退火过程中高斯晶粒的演变进行了研究,结果表明：升温过程中晶粒尺寸增长缓慢,650℃时取向分布函数（ODF）图出现高斯织构组分,但强度很弱,高斯晶粒偏离角小于9°;950℃时高斯晶粒平均生长速度超过其他晶粒;950～1 000℃时高斯晶粒异常长大,偏离角降至约3°;在950℃之前高斯取向晶粒相比于其他晶粒没有尺寸优势.

关键词：取向硅钢高斯织构二次再结晶晶粒尺寸

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二次资源中有价金属湿法回收利用研究进展

中国有色金属学报 2024年第3期34卷 855-876页

作者：徐唐灿钟怡玮谢佳俊葛建邦王明涌北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

金属是支撑国民经济可持续发展的重要基础原材料。然而,随着金属矿产资源需求的快速增加,高品位一次金属矿产日益枯竭。一方面,在金属资源采、选、冶与产品利用过程,将产生大量种类繁多的复杂金属废弃物,处理不当极易造成严重的环境污... 详细信息

金属是支撑国民经济可持续发展的重要基础原材料。然而,随着金属矿产资源需求的快速增加,高品位一次金属矿产日益枯竭。一方面,在金属资源采、选、冶与产品利用过程,将产生大量种类繁多的复杂金属废弃物,处理不当极易造成严重的环境污染。另一方面,典型金属废弃物(如电镀污泥、阳极泥、有色冶金渣、电子废弃物、废旧锂离子电池等)往往富含金、银、镍、钼、钴、铜、锌、铬等各种有价金属,是宝贵的二次金属资源。本文以二次资源为对象,分析介绍了典型传统和新兴二次金属资源的元素组成特点、高价值性及危害性,并从二次资源的湿法浸出、浸出液中金属的富集与分离和金属提取三个方面对二次金属资源湿法回收全流程研究进展进行了系统的综述。

关键词：二次资源湿法冶金浸出金属提取电化学冶金

热输入对1000MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

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机械工程学报 2014年第22期50卷 42-49页

作者：安同邦单际国魏金山杜全斌彭云田志凌钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 清华大学机械工程系北京100084

采用三种热输入进行1000MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process,TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝... 详细信息

采用三种热输入进行1000MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process,TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15k J/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。

关键词： 1000MPa级高强钢热输入焊接接头显微组织力学性能

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HRB400E含镍铬钢筋的试制

钢铁 2016年第2期51卷 84-89页

作者：戴晓天周和敏李卫齐渊洪钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

根据某企业以红土镍矿为高炉配矿,因此铁水、钢水中含镍铬元素的特点,提出充分利用镍、铬元素的强化作用开发HRB400E级高强抗震钢筋的研究思路。通过实验室试验,研究了在20Mn Si的基体上镍、铬元素的作用规律,优化了钢筋中的镍、铬质量... 详细信息

根据某企业以红土镍矿为高炉配矿,因此铁水、钢水中含镍铬元素的特点,提出充分利用镍、铬元素的强化作用开发HRB400E级高强抗震钢筋的研究思路。通过实验室试验,研究了在20Mn Si的基体上镍、铬元素的作用规律,优化了钢筋中的镍、铬质量分数。开发的HRB400E级含镍、铬钢筋,镍、铬元素质量分数均为0.2%,力学性能完全满足国家标准的要求,并且无需添加铌(钒)等其他微合金元素。

关键词：微合金化含镍铬钢筋高强钢筋抗震钢筋红土镍矿

晶粒尺寸对普碳钢耐工业环境下大气腐蚀性能的影响

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中国腐蚀与防护学报 2007年第4期27卷 193-196页

作者：汪兵刘清友贾书君王向东卢吉董瀚钢铁研究总院结构所先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

用不同轧制及热处理工艺制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种普碳钢试样。采用周浸、锈层横截面微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与普碳钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究,同时测定了不同晶粒尺寸的普碳钢在10%... 详细信息

用不同轧制及热处理工艺制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种普碳钢试样。采用周浸、锈层横截面微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与普碳钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究,同时测定了不同晶粒尺寸的普碳钢在10%H2SO4溶液中的极化曲线。结果表明,普碳钢晶粒尺寸从50#m减小到4$m,周浸加速腐蚀试验后锈层中裂纹和空洞的数量也相应减少,耐蚀性能提高;但极化曲线试验表明,晶粒细化可加速普碳钢在10%H2SO4溶液中的腐蚀速度。分析了晶粒尺寸对晶界局部阳极腐蚀电流密度的影响,对其影响耐蚀性的机理进行了讨论。

关键词：晶粒尺寸碳钢晶粒细化大气腐蚀

后热温度对1000MPa级高强钢焊缝组织与性能的影响

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机械工程学报 2015年第4期51卷 40-46页

作者：安同邦田志凌单际国彭云魏金山崔冰钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 清华大学机械工程系北京100084

采用GHS90高强焊丝为填充材料对1 000 MPa级工程机械用高强钢进行熔化极活性气体保护(Metal active gas,MAG)焊,并对接头进行250℃、480℃、600℃保温2 h的焊后热处理。通过拉伸试验、显微硬度测试、光学显微镜(Optical microscope,OM)... 详细信息

采用GHS90高强焊丝为填充材料对1 000 MPa级工程机械用高强钢进行熔化极活性气体保护(Metal active gas,MAG)焊,并对接头进行250℃、480℃、600℃保温2 h的焊后热处理。通过拉伸试验、显微硬度测试、光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫面电镜(Scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)及电子背散射衍射(Electron back-scattered diffraction,EBSD)观察不同热处理温度后的焊缝微观组织及力学性能进行对比研究。结果表明,随后热温度从250℃升高到600℃,接头抗拉强度从1 014.5 MPa降低到934.5 MPa;焊缝平均冲击吸收能量从66 J降低到24 J;随后热温度升高,焊缝板条组织粗化,碳化物析出长大且连续分布是导致焊缝韧性降低的原因之一;同时焊缝有效晶粒尺寸变大和大角度晶界密度降低也是导致其韧性降低的原因。

关键词： 1000 MPa高强钢焊后热处理碳化物大角度晶界冲击韧度