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XX
钛行业的发展现状——基于2023年钛博会
赵普, 邵军, 姜静, 邹清鹏, 贾雨杰
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.06.2085
摘要:
中国钛产业链上中下游,涉及钛矿石、海绵钛等基础材料,航空航天、国防军工、日常生活等钛产品应用,钛材生产加工技术和设备等领域。基于2023年中国钛谷国际钛产业博览会,对钛矿、海绵钛、国内整体钛材加工现状及医疗、生活和3D打印等细分领域发展趋势进行概述,详细阐述了宝鸡地区钛材加工、熔炼等行业现状,并对钛行业未来几年的发展提出了一些建议。
汽电双驱拖动技术在铜冶炼节能中的运用
李健, 宋成
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.12.0185
摘要:
2011年国家统计局发布的《2010年国民经济和社会发展统计报告》,将有色金属冶炼等6大行业归为高耗能行业,而铜冶炼属于典型的有色金属冶炼行业。高耗能行业是工业领域能源消费和碳排放的主体,为实现碳达峰碳中和的“双碳”目标,迫切要求高耗能行业节能降碳。本文主要通过蒸汽利用方案的对比,论述了汽电双驱拖动技术在铜冶炼节能降耗中的优势,以及在不同铜冶炼工艺条件下的适应性,比较了汽电双驱系统的不同轴系配置特点,为铜冶炼厂节能方案选择和设备配置等提供参考。
带翼的金属——铝的趣话(2)
贾成厂
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2024.01.2485
摘要:
虽然电解法制备铝工艺的开发成功使铝离开了贵金属家族,告别了首饰店,但铝及其合金的优异性能仍然能够让铝在众多的领域大显身手。从小小的牙膏管到庞大的飞机,都能见到铝的身影,足见铝的应用十分广泛。铝之所以在应用方面地位显赫,仅次于钢铁成为第二大类金属,当然是有其原因的。现在就让我们再次走进铝的世界,对其性能与应用一探究竟吧。
热轧工艺参数对X80管线钢成品组织的影响
高燕, 臧振东, 李岩杰, 刘志卫, 李杨
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.11.0101
摘要:
通过使用Gleeble3500动态热模拟机,针对X80管线钢设计的实验成分进行了不同精轧工艺参数和冷却参数的交叉模拟实验,通过观察期成品的组织,找到了相对理想的工艺参数,从而为实际生产工艺确定提供理论依据。
氢氧化铝粉体表面改性实验研究
苏树玉, 伊家飞, 张旭明
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.12.3001
摘要:
采用偶联剂JN-201钛酸酯和KH-550硅烷偶联剂对氢氧化铝粉体进行湿法表面改性研究,考察了改性剂用量、改性时间、改性温度和不同改性剂对粉体改性效果的影响,通过对改性前后氢氧化铝粉体的吸油值和活化指数性能指标表征,确定氢氧化铝粉体适宜的改性条件。实验研究结果表明,最适宜条件为:改性剂为钛酸酯JN-201偶联剂,改性温度为80 ℃,改性时间为40 min,用量为20 mL。
1900 mm双流板坯连铸机工艺配置设计与实践
方云楚
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.1701
摘要(22) HTML(12) PDF (4)
摘要:
以河钢集团唐钢新区项目1900 mm双流板坯连铸机为例,对连铸系统的机型选择、工艺流程设计、主要工艺参数、技术特点、关键设备配置等方面进行了总结性叙述,并介绍了连铸系统相关的生产操作过程,通过合理的工艺流程设计和设备配置选择,连铸系统得以智能、高效、稳定、安全、环保地进行生产,助力2050热轧产线研发出电池壳钢、工业纯铁、车轮钢和双抗管线钢等新产品,2023年2050热轧高潜能、高创效产品比例达37.60%。
柳钢转炉三次除尘系统改造实践
钟威, 钟楚阳, 胡艳君, 廖勇, 蓝恩洪
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.01.0401
摘要:
柳钢转炉三次除尘系统改造项目为柳钢超低排放改造重点建设工程,是柳钢转型升级、高质量发展、打造绿色柳钢、助力打赢蓝天保卫战的重要举措。该项目应用了预荷电除尘技术、远程自动控制技术、清灰系统智能脉冲在线清灰技术等众多智能化治理技术,提升了环境治理技术和装备的智能化水平,为提高净化效率和设备稳定性、降低人工和设备维护成本提供了基础保障。本文对此次改造情况、技术应用和实施效果进行了介绍。
长寿命方坯塞棒中间包的实践
王文辉, 张文祥, 姜名贞, 武晓阳, 李学民
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.01.0701
摘要:
为提高唐钢长材事业部方坯塞棒中间包寿命,降低中间包耐材和冶炼吨钢成本,提高连铸机铸坯收得率,通过优化塞棒中间包结构和修砌方式,有效促进夹杂物的上浮,提高钢水中夹杂物的去除效率。通过使用塞棒与中间包上水口进行球面配合形式,调整整体塞棒和塞头材质、中间包工作层干式料、上水口座砖和浸入式水口等定型耐材原材料配比和加工工艺等,塞棒中间包平均使用寿命从15.12 h提高到30.25 h,实现了方坯塞棒中间包长寿命、高效率生产。
ϕ12.0 mm规格HRB500E盘螺的工艺过程开发
刘朋飞
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.01.0901
摘要:
快速城市化进程和规模化建筑建设使得螺纹钢市场的需求量不断增加。HRB500E螺纹钢作为高强度螺纹钢,在其中扮演着至关重要的角色。同时,国家钢铁工业发展规划明确提出,在全国大中城市全面推广使用400、500 MPa高强度螺纹钢筋,促进建筑钢材升级换代和减量应用。本文通过化学成分设计确定了HRB500E盘螺的化学成分,通过控制加热温度、轧制过程温度、终冷温度及冷却速率等关键工艺控制点,成功试制出了符合GB/T1499.2—2018标准的ϕ12.0 mm规格HRB500E盘螺。生产实验结果表明,本次试制的钢筋,基体显微组织为细小的铁素体+珠光体,铁素体平均晶粒级别11级以上,化学成分和力学性能满足GB/T1499.2—2018标准要求,并具有较好的抗震性能。
回火温度对厚截面含钒中碳珠光体钢强韧性的影响
史娜, 姚三成, 余亚东, 高伟, 邹强, 于文坛
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.11.0802
摘要:
采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度及断裂韧性实验等研究了回火温度对含钒中碳珠光体钢的显微组织及强韧性的影响。结果表明,距离喷水端不同距离处,实验钢的冷却速度差异较大,距离喷水端5 mm处冷速4~5 ℃/s,距离喷水端50 mm以上冷速约1 ℃/s。冷却未回火状态下,实验钢近喷水端的上表面组织中未发现第二相粒子,而离喷水端较远的下表面有少量V(C, N)粒子析出,且珠光体片层间距较大。在420~520 ℃回火温度范围内,实验钢的硬度随回火温度的提高而逐渐降低,断裂韧性呈现先增加后降低的趋势,在460 ℃回火时获得最大值83.5 MPa·m1/2。当回火温度超过480 ℃后,组织中V(C, N)粒子逐渐粗化,硬度和韧性随之下降。
冷轧机工作辊镀铬层厚度控制
张勇, 张松岩, 梅锐东, 高身杰, 张晓岳
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.12.1904
摘要:
为了控制冷轧机工作辊轧制周期内镀铬层脱落,减少轧机划伤缺陷和非周期换辊,利用ABAQUS软件对冷轧工作辊镀铬层厚度进行有限元分析,在提高产品反射率和降低划伤方面与镀铬层最小厚度之间探寻最佳平衡点。确定将第1~2机架镀铬层厚度由(9±1) μm优化为(11±1) μm,使轧后产品平均反射率提高了21.56%,平均划伤辊比例减少了25.06%,平均周期辊比例提高了14.20%,达到提高产品表面质量、控制工作辊辊耗、提升机组作业率、降低轧制工序成本的目的。
热轧大规格角钢精轧断辊分析与改进
王君珂, 刘杨, 孙少华, 刘凯, 苏磊, 杨春生, 王浩川, 张海生
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.12.1901
摘要:
在大规格角钢热轧生产中,角钢精轧孔型一般使用蝶式孔进行轧制。受蝶式孔型槽深度不同的影响,实际轧槽受力并不均匀,曾发生断辊事故,造成严重的质量与安全隐患。轧辊断裂于孔型凹槽最小直径处,断口呈完全切断状,这种断裂与角钢轧辊的使用状态、受力状态有关。本文从轧制过程对大规格角钢轧辊断裂事故进行分析,研究了温度、轧制规程、轧辊状态等因素对精轧辊断裂的影响,并提出改进方案。
高S镍生铁生产耐候钢09CuPCrNi转炉冶炼实验研究
李维华, 郭志强, 刘晓, 陈保战, 杜远刚
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.12.1903
摘要:
通过热力学和动力学理论分析了高S镍生铁在转炉冶炼过程合金化的可行性,结合现有生产条件,采用高S镍生铁代替镍板进行了耐候钢09CuPCrNi的生产工业实验研究,实验结果表明,高S镍生铁生产耐候钢09CuPCrNi转炉冶炼实验成功,镍生铁在冶炼时间230~320 s和冶炼温度1362~1395 ℃的区间内完成熔化过程,并且整个冶炼过程与常规生产差异不大,无需精炼手段可以实现成品S质量分数控制在0.030%以下,2炉实验钢成本降低超过310元/t,具体较高的推广价值。
TiN涂层对TC4合金高温抗氧化性能的影响
于玉城, 王振玲, 韩嘉平, 耿超
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.11.0501
摘要:
利用真空离子镀技术在TC4钛合金表面制备了TiN涂层,研究其高温抗氧化性能。实验结果表明:随着氧化温度升高和时间延长,TC4基材和涂层试样氧化程度均增加,但700 ℃保温130 h以内TiN涂层表现出优异的高温抗氧化能力。对于TC4基材,在700 ℃保温10 h已出现明显氧化色。TC4基材及涂层试样在700 ℃×200 h氧化层主要由TiO2相和Al2O3相组成。TiN涂层在700 ℃保温130 h以内对钛合金具有较好的高温防护作用。
SPA-H耐候钢表面缺陷原因分析及控制
陈琳, 李爱彬, 朱洪祥, 何旭初, 曾智中, 王旭生
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.09.2202
摘要(84) HTML(27) PDF (17)
摘要:
集装箱板用钢SPA-H通过加入Cu等合金元素增强耐海洋环境大气腐蚀,SPA-H热轧钢卷在轧钢生产过程中出现批量表面裂纹和起皮缺陷,采用光学显微镜和能谱仪检验对缺陷位置进行检验,结合生产过程中的工艺异常情况,分析认为表面裂纹和起皮是由于钢中Cu在加热过程中的选择性氧化,造成Cu元素富集达到一定程度时钢材出现“铜脆”现象。通过改善加热工艺,减少SPA-H铸坯在加热段停留时间,减少SPA-H铸坯在加热炉总停留时间,消除了表面裂纹和起皮缺陷。
应用JMatPro软件对重载齿轮用钢17CrNiMo6的分析
李超群, 赵千水, 张凯伦
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.09.0101
摘要(77) HTML(26) PDF (13)
摘要:
利用金属材料相图与性能计算软件JMatPro对重载齿轮用钢17CrNiMo6进行分析。对比淬透性指数,计算值与检测值比较接近,有很高的参考价值。用软件计算得到合金室温下的平衡相组成、过冷奥氏体等温转变曲线(TTT曲线)、过冷奥氏体连续转变曲线(CCT曲线)以及奥氏体化加热过程中描述时间、温度和奥氏体化程度的TTA图。计算结果显示该成分17CrNiMo6钢液相线温度为1509.5 ℃,当温度低于该温度时高温铁素体开始析出,当温度低于1492.7 ℃时,开始析出奥氏体,当温度降至固相线温度1470.9 ℃后,合金完全转变为奥氏体,当温度降至796.7 ℃后奥氏体减少,铁素体开始析出。当温度降至700.3 ℃时奥氏体全部传化为铁素体。
气保焊丝用热轧盘条ER50-6E-ZJ拉拔断丝分析
张秀香, 刘志璞, 牟立君, 王亚东, 富强, 苗隽, 海超
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.10.2501
摘要(70) HTML(12) PDF (20)
摘要:
本钢生产规格为6.5 mm的气保焊丝用热轧盘条ER50-6E-ZJ,在后续拉拔加工至1.8 mm过程,出现拉拔断裂现象。为了查找断裂原因,以气保焊丝用热轧盘条ER50-6E-ZJ及拉拔断丝试样为分析对象,通过显微观测和能谱检测等手段分析其化学成分、力学性能、断口形貌和非金属夹杂物,研究盘条出现拉拔断丝原因。结果表明:带状组织的存在是气保焊丝用热轧盘条ER50-6E-ZJ拉拔断裂的主要原因。其中,化学成分偏析和吐丝温度较高是导致带状组织形成的主要原因。最后通过理论分析并结合实际生产工艺,给出生产改进措施建议。
镀锌产品粗糙度的研究与控制
梅锐东, 赵兴时, 张扬, 王子昂, 李庆刚
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.11.0201
摘要:
为了提高镀锌产品粗糙度的控制精度,通过研究镀锌产品轧制周期内粗糙度变化情况,确定光整机轧制力与轧制周期对镀锌产品板面粗糙度的影响,控制镀锌产品在一个轧制周期内的生产时间,得到目标值的粗糙度。通过现场试验论证,板面粗糙度要求Ra=1.2~1.4 μm安排在轧制周期150 t以内,板面粗糙度要求Ra=0.8~1.2 μm安排在轧制周期150~6000 t,且每1500 t粗糙度Ra下降0.1 μm。该技术的应用为热镀锌产品板面粗糙度控制生产提供了合理的技术支撑。
冷轧基料SPHC烂边缺陷原因分析及控制技术研究
张宏斌
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.11.0301
摘要(52) HTML(10) PDF (0)
摘要:
结合国内某大型钢铁企业在低成本生产SPHC冷轧基料时出现的较严重烂边缺陷的实际情况,通过对缺陷样品进行化学成分、缺陷形貌和组织金相检测,结合实际生产经验和相关工艺原理进行了分析,结果表明SPHC头、尾烂边缺陷产生的原因是钢中B类(Al2O3)夹杂物含量偏高导致板坯窄边或角部出现了裂纹,经过粗轧后板坯头尾处的裂纹产生了撕裂,从而在钢卷头、尾数圈形成烂边缺陷,据此提出相应的改进措施,轧制效果良好。
基于高强度汽车大梁钢的结构减重优化
宋博, 郭晶, 孙倬
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.09.1601
摘要(60) HTML(19) PDF (3)
摘要:
建立高强度汽车大梁钢BG700L和BG960L的力学性材料卡,应用有限元分析软件对采用该钢制成的某车型汽车大梁进行了结构强度性能分析和刚度分析,得到采用2种材料制成大梁的应力分布云图和BG960L材料大梁减重后的最大应力。结果表明,减重后的最大应力明显小于材料的屈服强度,有巨大的减重潜力。同时对大梁进行了刚度分析,对比减重前后的大梁的位移量,结果表明,减薄后位移量增加不明显,满足客户的验证要求,对于汽车钢板结构优化分析提供参考。
固溶时效温度对TB6钛合金棒材组织及力学性能的影响
顾忠明, 张起, 乔恩利, 高芳兰
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.09.2901
摘要(114) HTML(27) PDF (11)
摘要:
经高温锻造+低温锻造+高温锻造工艺锻造生产的TB6钛合金棒材,采用不同的固溶时效温度对合金棒材进行热处理实验,研究了不同固溶时效温度对棒材显微组织、室温拉伸性能及断裂韧性(K1C)的影响。结果表明:时效温度一定时,随着固溶温度的升高,合金棒材显微组织中的αp相含量降低,αs相含量增加;棒材的强度升高,塑性降低,断裂韧性(K1C)降低。固溶温度一定时,随时效温度的升高,合金棒材显微组织中的αp相含量相差不大,αs相尺寸增大;棒材的强度降低,塑性升高,断裂韧性(K1C)升高。时效处理后亚稳β相析出细小弥散的αs相可以明显提高TB6合金棒材的强度,这种强化效果会随着αs相含量的减少及尺寸的增加而减弱;但粗化的αs相可以改善合金棒材的断裂韧性(K1C)和塑性。
车桥自动化加工的分析与应用
王雷, 张希芳, 王一迪
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.09.2201
摘要(83) HTML(20) PDF (0)
摘要:
介绍了汽车加工制造行业的自动化发展趋势,分析了车桥的加工工艺以及自动化要求。选取了专用的加工设备,设计了专用浮动涨块夹具及自动托料架,配备了专用的安全检测装置,并将此方案应用于自动化生产线中,实际生产验证了方案的可行性和专用夹具的可靠性,提高了生产效率,降低了劳动强度,值得在汽车车桥类零件加工中推广应用。
GCr15轴承钢连铸坯冷却速度与入炉温度对其组织和性能的影响
孙复年, 任能, 任本福, 康欣蕾
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.08.1702
摘要(101) HTML(30) PDF (24)
摘要:
轴承被称为“工业的心脏”,轴承钢由于工作环境恶劣需具有较高的力学性能,尤其是疲劳寿命,影响轴承钢疲劳寿命的主要因素起源于连铸。高碳铬轴承钢是使用最广,应用最久的轴承钢,其中GCr15轴承钢是一种典型的高碳低合金结构钢。本文以GCr15轴承钢连铸坯为研究对象,研究不同冷却速度和入炉温度的变化对连铸方坯的微观组织的影响,同时结合有限元方法对不同冷却速度下连铸方坯的热应力进行了分析。结果表明:GCr15轴承钢连铸坯冷却速度控制在3~4 ℃/min时,可抑制网状碳化物产生,降低热应力,减少裂纹缺陷,提高轴承钢的组织性能;热装与冷装对材料的金相组织没有显著影响,实际生产中建议采用热装的入炉方式。
本钢2#连铸机设备升级改造中新技术的应用研究
刘伟芳, 范育新
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.08.1701
摘要(55) HTML(16) PDF (3)
摘要:
介绍了本钢炼钢厂2#连铸机通过设备改造后所采用的一系列新技术。这些技术包括塞棒控流系统、结晶器液压振动功能、倒角结晶器技术、结晶器液压调宽技术和扇形段辊列优化技术等。塞棒控流技术可以改善结晶器流场,提高钢水纯净度;结晶器液压振动功能以及倒角结晶器技术提升了板坯表面实物质量;扇形段辊列优化技术有效地解决了包晶钢结晶器液面波动问题,同时,也提高了板坯的表面和内部质量。此外,通过结晶器液压调宽新技术的应用,本钢2#连铸机生产的品种结构得到了很好的拓展,可以稳定生产出对品质要求更高的品种钢,尤其是对表面质量和内部质量要求极为严格的汽车钢,使其更加适应市场的需求。
气保焊丝用热轧盘条ER50-6“毛刺”原因分析
张秀香, 曲广煦, 王亚东, 雷洪, 卢秉军
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.08.0801
摘要(63) HTML(16) PDF (1)
摘要:
本钢生产气保焊丝用热轧盘条ER60-6因“毛刺”缺陷导致后续加工送丝不畅。针对盘条后期加工出现的“毛刺”质量问题进行检验分析、工艺追溯,根据缺陷形貌、产生原因及机理总结防止产生“毛刺”对应措施。为ER50-6钢生产质量控制提供方法和借鉴。
热处理工艺对大规格Ti6246钛合金棒材组织与性能的影响
顾忠明, 张起, 乔恩利, 田鹏飞
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.08.1101
摘要(91) HTML(28) PDF (6)
摘要:
选取大规格Ti6246钛合金棒材,分别采用双重固溶+单重时效(工艺A,精准控制各相组织的含量、形态与尺寸,以得到可控的混合组织)、单重固溶+单重时效(工艺B,将固溶形成的不稳定相进行分解,强化合金力学性能)、单重固溶+双重时效(工艺C,使组织中α相更加均匀细小,并增加分布弥散性,以获得更好的综合性能)三种热处理工艺对棒材进行热处理,研究热处理工艺、显微组织、拉伸性能三者之间关系。结果表明:经工艺B处理后,合金呈现等轴组织形貌,其强度性能最佳。经工艺C处理后,合金组织由片状α相、等轴α相以及次生α相3种形态构成,其塑性性能最佳。经综合比较,考虑到强塑性匹配,确定本试验中最佳热处理工艺为工艺C中的870 °C/1 h,水淬;585 °C/8 h,空冷+590 °C/2 h,空冷。
碳在α-Fe–Cr(110)表面及内部扩散行为的第一性原理研究
王一鸣, 李睿, 牛明
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.07.2102
摘要(106) HTML(17) PDF (5)
摘要:
碳钢–奥氏体不锈钢异种钢焊接接头界面区域的碳偏聚现象,严重降低了焊接件的性能和使用寿命,本文基于第一性原理赝势平面波方法从原子层次探讨了C(碳)原子在α-Fe(110)和α-Fe–Cr(110)表面结构体系中占位及偏聚行为。赝势平面波方法是基于密度泛函理论即第一性原理计算不同体系的基态属性,平面波具有标准正交化和能量单一性的特点,引入赝势可以保证计算中用较少的平面波数就可以获得较为可靠的结果。计算结果表明,C原子固溶于α-Fe(110)、α-Fe–Cr(110)表面结构体系中,均形成稳定的结构;α-Fe–Cr–C(110)体系中随着Cr含量的增加有利于减缓C在表界面的偏聚;C原子更易偏聚于α-Fe(110)表界面,这一特点促使C更多的偏聚于碳钢-奥氏体钢界面的碳钢一侧。α-Fe–Cr(110)结构表面的稳定性逐渐增强,形成能力逐渐增大。
Q235B和Q345B热轧板结疤成因及控制措施分析
李维华, 陈建东
, doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.06.0602
摘要(106) HTML(18) PDF (40)
摘要:
采用光学显微镜和扫描电镜对结疤试样进行了分析,结果表明结疤缺口处均存在氧化现象,裂纹两侧有脱碳层,部分缺陷处有未与板面贯通的孔洞,因此判定钢板结疤是由坯料带入下道工序。由于结疤成因与连铸工艺有直接的关系,对钢水中碳含量、结晶器进水温度、保护渣性能、钢水过热度、拉速、扇形段辊缝误差及接弧误差等参数与钢板结疤之间的关系进行了分析,指出改善初生坯壳厚度均匀性、提高设备精度是降低钢板结疤指数的关键,并提出了避免结疤产生的相关工艺技术措施。