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黃成華, 李燕, 張菁菁, 稅億, 吳娜, 張理元

2022, 43(3): 1-8. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.001

摘要(399) HTML (135) PDF(52)

摘要:
以Ti(SO₄)₂為鈦源，CH₃COOLi·2H₂O為鋰源，NH₃·H₂O為沉淀劑，H₂O₂為絡合劑，采用沉淀膠溶法制備了鈦酸鋰前驅體溶膠，添加膨潤土，經攪拌、陳化、干燥、煅燒后得到膨潤土改性Li₂TiO₃粉體。研究了絡合劑H₂O₂與Ti的摩爾比(R)、煅燒溫度、膨潤土與溶膠的固液比對Li₂TiO₃的表面形貌及晶體結構的影響。采用掃描電鏡、X射線衍射、熱重-差示掃描量熱、紅外光譜對樣品進行表征。結果表明，當R=6時，未改性的Li₂TiO₃在750 ℃煅燒下，晶體結構最完整。按1.67 g/L的固液比添加膨潤土對樣品進行改性后，煅燒溫度為750 ℃時各晶面結晶最完整，得到表面呈均勻多孔結構的Li₂TiO₃。

廢脫硝催化劑加鹽焙燒-酸浸提鈦的浸出動力學研究

王路平, 梅光軍, 吳敏, 袁勤智, 于明明

2022, 43(3): 9-13. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.002

摘要(339) HTML (98) PDF(29)

摘要:
采用加鹽焙燒-酸浸法回收廢脫硝催化劑中的鈦，利用液-固多相反應的核收縮模型研究硫酸浸鈦的浸出動力學，考察了硫酸濃度和酸浸溫度對鈦浸出反應速率的影響。結果表明，在溫度低于60 ℃或硫酸質量分數小于45%時，浸出受化學反應和固膜擴散混合控制；升溫和提高硫酸濃度浸出過程則轉變為化學反應控制。低溫受混合控制時的表觀活化能為30.23 kJ/mol，升溫后受化學反應控制時的表觀活化能為92.92 kJ/mol，表觀反應級數為4.932。提高反應溫度和硫酸濃度均能加快鈦的浸出速率，提高鈦的浸出率。

鋁鋅復合鹽處理對金紅石型TiO₂質量的影響研究

路瑞芳, 孫薔, 楊芳, 王小慧, 劉嬋, 程曉哲

2022, 43(3): 14-19. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.003

摘要(287) HTML (175) PDF(68)

摘要:
以水解偏鈦酸為原料，開展鋁鋅復合鹽處理對金紅石型二氧化鈦質量的影響研究。通過調整煅燒溫度制備金紅石轉化率合格的二氧化鈦樣品，考察Al₂O₃和ZnO加量對金紅石合格所需煅燒溫度的影響。然后對金紅石合格的二氧化鈦樣品的粒度分布和形貌以及顏料性能進行分析。結果表明：在鋁鋅復合鹽處理體系中，Al₂O₃加量較低時促進金紅石轉化，Al₂O₃加量較高時抑制金紅石轉化；ZnO促進金紅石轉化。隨著Al₂O₃加量的增加，樣品的TCS和SCX先增加后降低、平均粒徑先降低后增加、離散系數變大、長徑比增加、粒子逐漸由橢球形長成長條形；Al₂O₃加量0.15%時樣品TCS和SCX最好、平均粒徑最小。隨著ZnO加量的增加，樣品的TCS和SCX、平均粒徑、離散系數、長徑比均無明顯變化規律；Al₂O₃加量0.15%時隨ZnO加量的增加，樣品平均粒徑減小，長徑比減小，粒子逐漸由長條形長成橢球形。

溶液燃燒合成法制備釩酸鋰及其電化學性能

陳宗嶺, 曹知勤, 何逵, 張雪峰

2022, 43(3): 20-25. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.004

摘要(503) HTML (123) PDF(46)

摘要:
以硝酸銨、偏釩酸銨、硝酸鋰、葡萄糖、檸檬酸、甘氨酸為原料，采用溶液燃燒合成法成功制備了鋰離子電池正極材料LiVO₃粉末，探究了煅燒溫度和煅燒時間對LiVO₃制備的影響，并將制備得到的LiVO₃粉末作為活性物質進行電池組裝，進一步探究了其作為鋰離子電池正極材料時的電化學性能。結果表明：400 ℃煅燒1 h時制備的LiVO₃粉末具有最佳的電化學性能，0.1 A/g的充放電速率下，電池首次放電比容量為244.3 mAh/g，經過50次循環后放電比容量為193.6 mAh/g。

脫硝催化劑載體二氧化鈦的制備與表征

李化全, 邱貴寶, 呂學偉

2022, 43(3): 26-32. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.005

摘要(487) HTML (157) PDF(39)

摘要:
以硫酸法鈦白粉生產的偏鈦酸為原料，經過氨水中和，活性元素復合、煅燒、粉碎等工藝過程，制備了脫硝催化劑載體二氧化鈦。利用粒度分布、XRD、SEM等測試手段對粉體的晶型結構、形貌等進行表征。結果表明制備的脫硝催化劑載體二氧化鈦為銳鈦型，粒度分布均勻，顆粒形貌較好；隨著煅燒溫度的升高，制備的脫硝催化劑載體二氧化鈦SA90、SA100、SA200的衍射峰的強度都遠低于純銳鈦型鈦白粉樣品BA01-01的衍射峰，結晶尺寸在100～200 nm，活性較好。

生物質烘干鈦精礦對其酸解性能的影響

王海波, 孫科, 程曉哲, 王斌, 吳小平

2022, 43(3): 33-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.006

摘要(362) HTML (122) PDF(31)

摘要:
針對生物質烘干鈦精礦時出現酸解性能下降現象，通過對比不同烘干方式鈦精礦酸解性能差異，查找了其對酸解性能的影響，并開展了酸解性能提升探索試驗。試驗結果表明：生物質直接烘干的鈦精礦中混入生物質及其燃燒殘渣后，其相對煤氣直接烘干的鈦精礦，酸解性能中酸解率及鈦液抽速下降，且混入量越大，酸解率及鈦液抽速下降越大；當生物質直接烘干的鈦精礦C含量為煤氣直接烘干鈦精礦C含量的4倍時，在反應酸礦比增加0.02，反應酸濃度增加2%，熟化溫度增加10 ℃，熟化時間增加1 h的條件下，其酸解率93.00%大于煤氣直接烘干鈦精礦酸解率90.91%，但其鈦液100 mL抽速615 s低于煤氣直接烘干鈦精礦鈦液100 mL抽速122 s，且隨著酸解率的提升，鈦液抽速降低，通過將生物質直接烘干的鈦精礦與煤氣直接烘干的鈦精礦按照質量比5:95混合后進行酸解，其酸解率、鈦液抽速與煤氣直接烘干鈦精礦的酸解率、鈦液抽速基本一致。

50 mm厚板TC4及TA17鈦合金真空電子束焊接工藝研究

李大東, 白威, 鄧健, 陳容, 耿乃濤

2022, 43(3): 40-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.007

摘要(861) HTML (372) PDF(48)

摘要:
采用JMATPRO熱力學軟件，在分析TC4和TA17鈦合金的密度、比熱和導熱率等特性的基礎上，開展了厚度50 mm的TC4和TA17鈦合金真空電子束焊接試驗，設計了高壓和中壓加速電壓，不同焊接束流和焊接速度的參數變化，研究了焊接工藝參數對焊縫熔寬和熔深及焊縫成形系數的影響作用。試驗結果表明，相同焊接工藝參數條件下TC4鈦合金的熔深和焊縫成形系數較TA17高，焊接束流對熔深和焊縫成形系數影響能力最為突出，加速電壓150 kV的高壓更適合于大厚板鈦合金的真空電子束焊接。

放電等離子燒結溫度對TiB₂/Al復合材料結構與性能的影響

盧超, 張傲, 楊智, 劉佳, 安旭光, 孔清泉, 馮威, 徐志平

2022, 43(3): 47-52. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.008

摘要(393) HTML (142) PDF(38)

摘要:
以鋁粉為基體、二硼化鈦顆粒為增強體，采用放電等離子燒結（SPS）技術制備TiB₂/Al復合材料，研究了不同燒結溫度（500、525、550 ℃）對復合材料的物相組成、致密度、顯微硬度、抗拉/抗壓性能的影響。結果表明，所制備復合材料主晶相為α-Al，燒結溫度高于525℃時析出少量TiB₂相；隨著燒結溫度升高，復合材料的致密度、硬度、抗拉強度和抗壓強度均呈現先增大后減小的趨勢，伸長率和壓縮率則先減小后增大；燒結溫度為525 ℃時，復合材料的綜合性能最佳，致密度和顯微硬度（HV）分別獲得最高值98.57%和49.83，抗拉強度（84.9 MPa）和抗壓強度（265.1 MPa）也達到最大值；燒結溫度偏高時（550 ℃），材料內部形成孔洞，拉伸過程中出現穿晶斷裂現象。

Ag₂C₂O₄/TiO₂異質結的制備及其光催化性能研究

任旺, 李敏嬌, 張英, 張述林

2022, 43(3): 53-58. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.009

摘要(401) HTML (107) PDF(32)

摘要:
采用溶膠-凝膠法制備了銳鈦礦型TiO₂，通過沉淀法成功將Ag₂C₂O₄沉積于TiO₂表面制備了Ag₂C₂O₄/TiO₂異質結。采用孔隙比表面分析儀(BET)、X-射線衍射儀(XRD)等對Ag₂C₂O₄/TiO₂異質結結構和光響應能力進行了表征；運用表面光電壓儀(SPS)等對光催化劑的光生電荷分離特性進行了研究；考察了異質結光催化劑對模擬污染物羅丹明B的催化降解性能。結果表明：當Ag₂C₂O₄/TiO₂摩爾比為7.0%時，異質結光催化劑的光生電子-空穴分離速率最高，該光催化劑對羅丹明B的光催化降解性能最好。

Ti(C_0.5N_0.5)顆粒增強鈦基復合材料顯微組織和力學性能的研究

韓威, 姜中濤, 楊鑫, 敬小龍

2022, 43(3): 59-64. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.010

摘要(438) HTML (119) PDF(26)

摘要:
以純Ti粉、Ti(C_0.5N_0.5) 顆粒為原料，采用粉末冶金工藝，制備了Ti(C_0.5N_0.5)顆粒增強鈦基復合材料，研究了Ti(C_0.5N_0.5) 含量對鈦基復合材料組織和力學性能的影響。結果表明：Ti(C_0.5N_0.5) 顆粒的添加，顯著細化了鈦基體的晶粒，晶粒形貌由粗大的柱狀晶轉變為細小的等軸晶；隨著Ti(C_0.5N_0.5) 含量的增加，鈦基復合材料的孔隙明顯減少，致密度提高，鈦基復合材料的硬度和屈服強度逐漸增加，但壓縮應變逐漸減小。

二氧化鈦在油墨中的應用性能研究

于耀杰, 宋悅, 董仕順, 任秀蓮, 魏琦峰

2022, 43(3): 65-70. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.011

摘要(462) HTML (100) PDF(42)

摘要:
對二氧化鈦在油墨中的應用性能進行了研究，通過對二氧化鈦粗品進行不同條件的研磨分散、無機包覆處理，并進行顏料性能及油墨應用性能研究測試，總結歸納出適宜油墨應用的高遮蓋力二氧化鈦制備方案。其最佳工藝為：在漿料濃度為500 g/L條件下，研磨分散40 min，并進行氧化硅和氧化鋁無機包覆，得到樣品的二氧化鈦含量達90.23%，L值為95.61，b值為1.82，油墨中的遮蓋力達到最大值，具備最佳的油墨應用效果。

基于攪拌摩擦加工的汽車鈦合金組織與性能研究

李莎莎, 王磊, 呂欣蕊, 于麗麗

2022, 43(3): 71-76. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.012

摘要(308) HTML (95) PDF(25)

摘要:
采用不同的主軸旋轉速度和行進速度對鑄態Ti8LC汽車鈦合金進行了攪拌摩擦加工改性試驗，并測試和對比分析了合金試樣的顯微組織和力學性能。結果表明，改性后合金內部晶粒明顯細化、組織分布均勻性得到改善、力學性能顯著提高。在軸肩下壓量0.2 mm和主軸傾斜角度2.5°不變的情況下，隨主軸旋轉速度從200 r/min增大到400 r/min或行進速度從30 mm/s加快到90 mm/s，改性鈦合金試樣的晶粒先細化后粗化、力學性能先提高后下降。主軸旋轉速度300 r/min,行進速度60 mm/s時改性鈦合金試樣的力學性能最佳，抗拉強度和屈服強度分別為1 046、729 MPa，延伸率為12.7%；與鑄態Ti8LC汽車鈦合金相比，改性后試樣的抗拉強度和屈服強度分別增大118、125 MPa，其增幅分別達12.7%、20.7%。

攀西某選鐵尾礦中鈦鐵礦浮選藥劑優化試驗研究

鄧建, 楊耀輝, 王洪彬, 嚴偉平, 曾小波

2022, 43(3): 77-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.013

摘要(447) HTML (157) PDF(40)

摘要:
針對攀西某選鐵尾礦進行了鈦鐵礦浮選藥劑優化試驗研究，其TiO₂品位為16.6%，主要礦物為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、輝石、橄欖石，次要礦物為斜長石、綠泥石。經過捕收劑、抑制劑、硫酸等藥劑優化試驗，利用硫酸+EMA+MOH，通過磁選除鐵-浮選脫硫+一粗一掃五次精選選鈦流程，閉路試驗可以獲得鈦精礦產率25.18%，TiO₂品位46.48%，回收率71.31%的良好指標，為攀西礦區選鐵尾礦中鈦鐵礦的回收提供技術參考。

印尼海濱砂礦與攀西釩鈦磁鐵礦選鐵差異性研究

王洪彬, 劉志雄, 祝勇濤, 陳碧, 張旺

2022, 43(3): 84-90. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.014

摘要(483) HTML (107) PDF(52)

摘要:
以攀西某釩鈦磁鐵礦干拋尾礦作對比樣，開展印尼海濱砂礦和攀西釩鈦磁鐵礦的選鐵試驗研究。結果表明：獲得TFe品位相當鐵精礦時，印尼海濱砂礦選鐵工藝流程較攀西釩鈦磁鐵礦簡單，估算印尼鐵精礦選礦成本較攀西鐵精礦的低約80元/t，印尼鐵精礦S含量0.042%，能降低冶煉脫硫成本；印尼海濱砂礦選鐵尾礦中鈦無利用價值，印尼鐵精礦Cl含量0.012%，需特別關注其對高爐的腐蝕。研究成果為今后印尼海濱砂礦資源的利用提供數據支撐和技術支持。

國外某海濱砂礦綜合回收試驗研究

梁燾茂, 楊招君, 鐘森林, 洪秋陽, 吳城材, 王豐雨, 張超達

2022, 43(3): 91-97. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.015

摘要(315) HTML (70) PDF(29)

摘要:
國外某海濱砂礦富含鈦鐵礦、鋯石、獨居石等多種有用礦物。鈦鐵礦礦物經歷蝕變，部分鋯石表面被鐵污染，礦物磁、電性質發生變化，較為難選。采用篩選—螺旋溜槽一粗一掃工藝預富集重礦物，獲得產率23.78%，Fe、TiO₂、REO、Zr(Hf)O₂品位分別為25.76%、43.73%、0.44%、2.83%，回收率分別為93.70%、93.11%、78.32%、93.64%的重砂。針對重砂，采用弱磁選鐵—高梯度強磁選一粗一精一掃，分離出部分磁性較強鈦精礦，強磁中礦采用搖床—干式磁選—電選流程分離出獨居石精礦和另一部分磁性較弱鈦精礦，強磁尾礦進行搖床選鋯—鋯粗精礦進行電選除雜，從而分離出鐵精礦、鈦精礦、獨居石精礦和鋯精礦產品。相對重砂，精礦與中礦中TiO₂、REO、Zr(Hf)O₂綜合回收率分別為99.16%、67.71%、89.56%，實現了有用礦物的綜合回收。研究結果可為類似海濱砂礦的開發和綜合回收提供參考。

國外某原生鈦鐵礦選礦工藝試驗研究

鐘森林, 謝寶華, 王豐雨, 梁燾茂, 張超達

2022, 43(3): 98-103. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.016

摘要(383) HTML (126) PDF(47)

摘要:
國外某原生鈦鐵礦中TiO₂品位8.23%、Fe₂O₃品位16.47%；主要含鈦礦物為鈦鐵礦、少量金紅石和榍石，微量含鈦的磁鐵礦，脈石礦物主要是角閃石、長石，其次綠泥石、金云母、石英、高嶺土等。有價礦物之間嵌布關系復雜，且鈦鐵礦嵌布粒度細，同時鈦鐵礦和磁鐵礦包裹體包含于角閃石間，增強角閃石磁性，不利于鈦鐵礦磁選分離。試驗采用磁選-粗精礦再磨-浮選工藝流程獲得TiO₂品位為47.41%、回收率為50.32%的鈦精礦。

白馬釩鈦磁鐵礦提質降雜研究及工業實踐

劉志雄

2022, 43(3): 104-110. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.017

摘要(359) HTML (110) PDF(43)

摘要:
為進一步提高釩鈦鐵精礦品位，實現高爐精料方針，針對攀西白馬礦區某選礦廠生產的釩鈦磁鐵精礦開展了工藝礦物學研究，認為鈦磁鐵礦中客晶礦物的存在影響了鐵精礦的理論品位，是釩鈦鐵精礦品位難以提高的主要原因。通過實驗室試驗和工業試驗，提出采用提高磨礦細度進行深度選別技術路線可以有效降低鐵精礦中SiO₂、MgO、Al₂O₃等元素含量，從而進一步提高其鐵精礦品位。研究成果在白馬礦區某選礦廠進行了工業應用，將釩鈦鐵精礦品位由55%提高至57%以上，有效地提高了冶煉系統高品位釩鈦鐵精礦的保供能力，提升鋼鐵全產線的經濟效益，為攀西地區釩鈦磁鐵礦精礦品位的提高提供了技術路線。

低品位鈦鐵礦選礦工藝研究

楊道廣

2022, 43(3): 111-117. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.018

摘要(816) HTML (357) PDF(56)

摘要:
某低品位釩鈦磁鐵礦,TiO₂品位為6.15%，礦物組成復雜，為充分回收其中的鈦鐵礦，針對鈦的賦存狀態及粒級分布特點，制定了強磁磁選預拋尾、重選提質、細磨弱磁選除鐵、反浮選脫硫與一粗一掃兩精浮鈦組合工藝流程，研究了磁感應強度、磁介質大小、脈動沖程、磨礦濃度、磨礦時間、浮選調整劑及捕收劑用量等的影響，在獲得最優工藝條件的基礎上，按“一段強磁拋尾—兩段重選拋尾—磨礦—除鐵—浮選”的工藝流程進行了閉路試驗。試驗獲得了TiO₂品位48.22%，回收率為35.19%的鈦精礦。礦石中主要有用的礦物鈦鐵礦得到了有效的回收。

攀鋼鐵礦粉高溫性能及優化配礦研究

胡鵬, 唐文博, 黃楚, 饒家庭, 楊明睿

2022, 43(3): 118-124. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.019

摘要(548) HTML (175) PDF(47)

摘要:
通過微型燒結試驗對攀鋼鐵礦粉高溫性能進行了檢測，結果表明攀鋼所用高鈦型釩鈦磁鐵礦同化溫度達到1320 ℃以上，液相流動性指數僅0.1，粘結相強度大于3 500 N，需要通過優化配礦來改善燒結混勻礦性能。因此，根據高溫性能進行了優化配礦，并開展了高溫性能和燒結杯驗證試驗，結果表明：TiO₂含量對鐵礦粉燒結高溫性能影響較大。隨著TiO₂含量從7.0%降低至3.0%時，混勻礦的同化溫度從1305 ℃降低至1280 ℃，液相流動性指數從0.42提高至0.78，粘結相強度則從2 640 N降低至1 915 N，燒結礦成品率、轉鼓強度和中低溫性能顯著提高，且燒結過程中TiO₂與CaO反應生成的結構致密、熔點較高的鈣鈦礦物相減少，鐵酸鈣物相增加。

釩對高溫滲碳SCM420H齒輪鋼組織和淬透性的影響

劉年富, 胡濤, 田錢仁, 王高峰, 付建勛

2022, 43(3): 125-131. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.020

摘要(519) HTML (171) PDF(46)

摘要:
對高溫滲碳SCM420H齒輪鋼進行了釩微合金化處理，并對鋼中組織及淬透性進行了研究。結果表明：SCM420H齒輪鋼中V含量和N含量應控制范圍分別在0.03%～0.05%和0.012%～0.018%。MN(M=Ti,V)在966 ℃時析出并在559 ℃時向M(C,N)發生轉化，常溫時的M(C,N)質量百分數約為0.049%。將加熱溫度控制在1200 ℃±20 ℃，在預熱段（室溫升至850 ℃左右）加熱時間控制在120 min內，在940～980 ℃高溫滲碳保溫6 h后，圓鋼的帶狀組織控制在1.5～2級，奧氏體晶粒穩定在7.5～8級，M(C,N)主要為能起到釘扎晶界、細化奧氏體晶粒的納米級球狀V(C,N)。將連鑄結晶器電磁攪拌強度參數調整為150 A，2.5 Hz，鑄坯拉速為0.85 m/min，澆鑄過熱度為15～30 ℃，碳含量偏差值可控制在0.01%，碳含量的均勻化有利于淬透性的窄帶化控制，釩微合金化后，試樣的淬透性硬度值（HRC）最高為37，最低為35，淬透性帶寬硬度值（HRC）≤3。

V和Ti元素對耐候鋼過冷奧氏體連續冷卻相變行為的影響研究

崔凱禹, 李正榮, 趙征志, 葉曉瑜, 汪創偉, 張開華, 胡云鳳, 熊雪剛

2022, 43(3): 132-138. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.021

摘要(405) HTML (110) PDF(27)

摘要:
進行了V、Ti元素含量不同的耐候鋼的過冷奧氏體連續冷卻轉變熱模擬試驗并繪制了CCT曲線，研究了不同冷卻速度以及V、Ti元素對耐候鋼組織轉變以及性能的影響。當V含量由0.03%提高至0.07%，馬氏體轉變開始溫度M_s提高25 ℃，促進了馬氏體相變。當Ti含量由0.03%提高至0.10%，擴大了貝氏體相變區、降低了貝氏體開始轉變冷速，促進了貝氏體轉變；同時，馬氏體轉變開始溫度M_s降低22 ℃、馬氏體轉變終了溫度M_f升高18 ℃，馬氏體轉變區域變窄，抑制了馬氏體轉變。隨著冷卻速率的提高，HV0.2硬度值逐漸增加。HV0.2硬度值主要受金相組織的尺寸和形貌影響，V、Ti的第二相析出物對HV0.2硬度值的影響不大。

鈦含量對0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼組織與力學性能的影響

劉陽春, 白鳳霞, 徐彬, 張云鶴, 李蓓, 張世龍

2022, 43(3): 139-145. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.022

摘要(320) HTML (151) PDF(28)

摘要:
在某鋼廠冶煉的0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼中添加不同含量的微合金化元素鈦，熱連軋成板卷后逐卷取樣進行力學性能測試和金相組織檢驗，并采用碳復型萃取方法制作薄膜樣品進行透射電鏡觀察，研究了鈦含量對0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼組織和力學性能的影響。結果表明：隨鋼中鈦含量由0增加至0.073%，當Ti含量≤0.020%時，強度緩慢提高；當Ti含量為0.021%～0.038%時，強度顯著提高；當Ti含量＞0.038%時，強度增加趨緩。鈦加入0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼越多，鋼的延伸率和沖擊功下降就越多。鈦對0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼的顯微組織影響不大，僅能使其晶粒尺寸略微減小。鈦在0.17C-0.30Si-1.40Mn鋼中只能沉淀析出少量尺寸較大的Ti(N,C)和Ti₄C₂S₂顆粒，起到微弱的細晶強化作用，但是鈦在鋼中能夠沉淀析出大量細微的TiC顆粒，產生強烈的沉淀強化作用。此外，研究發現鈦含量對低碳錳鋼力學性能的影響還與鋼中碳含量有關，鋼中碳含量不同，強度隨鈦含量轉變曲線上的2個拐點也不相同。

釩微合金化對5CrNiMo模具鋼組織與性能的影響分析

張玉平, 韋光珍, 王夢涵

2022, 43(3): 146-151. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.023

摘要(447) HTML (106) PDF(25)

摘要:
在5CrNiMoV模具鋼試樣中添加了不同含量的合金元素釩，制備了不同釩含量的5CrNiMoVx(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)模具鋼試樣，并采用金相和掃描電鏡對試樣顯微組織進行分析，測試了試樣的抗熱裂性能和耐高溫磨損性能。結果表明，添加合金元素釩有助于細化5CrNiMoV模具鋼試樣的顯微組織，提高其抗熱裂性能和耐高溫磨損性能。隨釩含量逐漸增加，模具鋼試樣的顯微組織先細化后粗化，抗熱裂性能和耐高溫磨損性能先提高后下降。與不添加釩（x=0）相比，當釩含量x=0.3%時，5CrNiMoVx模具鋼試樣的裂紋長度減小3.4 mm、磨損體積減小16×10^?3mm³，模具鋼試樣的抗熱裂性能和耐高溫磨損性能顯著提高。5CrNiMoVx (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)模具鋼試樣的釩含量優選為x=0.3%。

TiO₂對低氟渣系電渣重熔Incoloy825合金中Al、Ti元素影響的熱力學研究

巨建濤, 王華勇, 朱智洪, 楊康帥, 顧越

2022, 43(3): 152-160. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.024

摘要(339) HTML (99) PDF(31)

摘要:
為了研究低氟渣電渣重熔過程中電渣錠中元素的變化，以Incoloy825合金為研究對象，渣中添加不同含量的TiO₂和脫氧劑，進行了四組電渣重熔試驗；并基于離子分子共存理論、熱力學理論和質量守恒定律建立Al、Ti含量控制的熱力學模型。結果表明，隨著渣中TiO₂含量的增加，電渣錠中Ti含量增加，Al含量減少，這是由于鋁鈦的交換反應4Al+3TiO₂=3Ti+2Al₂O₃控制的，Si和Mn元素含量變化不大。當TiO₂含量不變時，Al、Ti元素的含量沿著電渣錠高度的方向上有不同程度的增加，Si、Mn元素的含量則均有所下降。當熔渣中$ \mathrm{l}\mathrm{g}({a}_{{\mathrm{A}\mathrm{l}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}}^{2}/{a}_{\mathrm{T}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{2}}^{2}) $為?3.16時，結合Al脫氧劑的添加，可以得到Al、Ti含量均勻性較好的產品，試驗結果很好地驗證了熱力學模型的準確性。

6Cr13Mo不銹鋼中碳化物演變規律研究

宋令璽, 鄭淮北, 楊亞光, 王英虎

2022, 43(3): 161-166. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.025

摘要(438) HTML (117) PDF(25)

摘要:
采用Thermo-Calc熱力學軟件對6Cr13Mo不銹鋼進行了相圖計算，利用超高溫共聚焦顯微鏡模擬了6Cr13Mo不銹鋼加熱、冷卻及凝固過程，觀察分析了碳化物的演變規律。結果表明：相圖計算的6Cr13Mo不銹鋼平衡室溫組織為鐵素體和M₂₃C₆類型碳化物；凝固過程中成分發生凝固偏析，當液相中C含量達到約為1%時，成分體系變為亞共晶鋼體系，在析出奧氏體的同時，液相中直接析出M₇C₃類型的碳化物；加熱過程中，隨著溫度升高，碳化物呈先增加后減少趨勢；降溫過程中，隨著溫度降低，碳化物逐漸增多，且在800 ℃時達到峰值；凝固過程中，隨著凝固速率的提高，M₇C₃數量減少且形態改變。

IF鋼中夾雜物在連鑄過程中的演變行為

郝曉帥, 白雪峰, 孫彥輝, 郭志杰, 曾建華, 張敏, 吳晨輝

2022, 43(3): 167-175. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.026

摘要(346) HTML (215) PDF(38)

摘要:
針對某廠生產的IF鋼連鑄過程中間包鋼液和鑄坯取樣，采取T.O、[N]含量分析和ASPEX掃描電鏡-能譜儀等方法，并結合熱力學計算分析了連鑄過程鋼中夾雜物的演變行為。結果表明，連鑄過程鋼中T.O含量整體呈現下降趨勢，但中間包開澆階段鋼液受到覆蓋劑或耐材的二次氧化，應適當調整覆蓋劑成分或爐襯成分，鑄坯中T.O含量為12×10^?6，[N]含量為21×10^?6，符合IF鋼控制要求。夾雜物數量密度的變化趨勢與T.O一致，鑄坯中夾雜物數量密度增加是因為凝固冷卻過程中有大量TiN析出。整個中間包過程注流區鋼液中夾雜物的數量密度低于澆注區，但平均尺寸更大。隨著澆注進行，中間包鋼液夾雜物中MgO的含量逐漸升高，且與尺寸呈現負相關關系，大于10 μm的夾雜物集中分布在Al₂O₃含量高的區域。熱力學計算結果表明1600 ℃時，鋼液中穩定存在的夾雜物相只有Al₂O₃，然而試驗結果中發現了較多的Al₂O₃-TiO_x夾雜物，這是由于RH精煉過程加鈦合金后，造成局部Ti濃度過高，為TiO_x和Al₂O₃-TiO_x的形成提供了條件。鑄坯中存在TiS類夾雜物，包含純TiS夾雜物和Al₂O₃-TiS及TiS-TiN的復合夾雜物，此類夾雜物的尺寸隨著TiS質量分數的增大而減小。

大型鋼坯加熱爐多爐況同步加熱鈦坯技術研究

郭宏

2022, 43(3): 176-184. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.027

摘要(384) HTML (80) PDF(26)

摘要:
鈦由于其具有各種優異的性能，被廣泛應用于國防及民用領域。高效、低成本地連續生產大卷重鈦帶卷，利用常規熱連軋生產線進行鈦、鈦合金-鋼共線生產是大卷重鈦帶卷生產的發展趨勢。對于鋼-鈦共線軋制熱軋鈦帶卷，加熱是關鍵環節。在某1 450 mm熱帶鋼連軋線基礎上，針對鈦帶卷生產效率低、加熱能耗大等問題，通過ANSYS有限元建立鋼坯加熱爐實體模型，Fluent仿真得到加熱爐內溫度場和流場，分析了鈦板坯在加熱爐中不同階段的溫度分布，成功突破了大型鋼坯加熱爐多爐況同步加熱鈦坯技術，實現了鈦帶卷的高效高質量生產。

回火時間對馬氏體鋼氫脆敏感性的影響

葉高奇

2022, 43(3): 185-190. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.028

摘要(352) HTML (121) PDF(38)

摘要:
采用慢應變速率拉伸及氫滲透試驗研究了回火熱處理時間對一種馬氏體鋼氫脆敏感性的影響。試驗結果表明：隨著回火時間的延長，試樣的氫脆敏感性先降低后增加，當回火時間為4 h時，材料的氫脆敏感性指數達到最低值。其主要原因是當回火時間小于4 h時，大量碳化物的析出有效捕獲了氫原子，使有效氫擴散系數及氫脆敏感性均降低；但當回火時間大于4 h時，碳化物粗化長大，其對氫原子的捕獲作用減弱，導致有效氫擴散系數增加，氫脆敏感性增強。

低成本薄規格L485M管線鋼的研制開發

徐海健, 郭誠, 高紅, 任毅, 喬馨, 沙孝春

2022, 43(3): 191-196. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.03.029

摘要(310) HTML (87) PDF(22)

摘要:
研究了不同加熱溫度、軋制工藝和冷卻速率在內的低成本L485M管線鋼組織及性能變化。結果表明：隨著加熱溫度升高，奧氏體晶粒尺寸逐漸長大，當加熱溫度≤1200 ℃時，奧氏體平均晶粒尺寸可控制在50 μm以內；通過增加中間坯厚度，使其精軋階段累計壓下量增加，可顯著細化鋼板心部組織，同時增加析出相密度；通過提高軋后鋼板的冷卻速率，既抑制了先共析鐵素體的轉變，也促進了針狀鐵素體和粒狀貝氏體形成。當冷卻速率為25 ℃/s時，可得到有利于試驗鋼性能的由針狀鐵素體和粒狀貝氏體為主的復相組織，鋼板的強韌性得到顯著改善；生產的L485M級管線鋼滿足技術條件要求，可實現L485M級別管線鋼降低成本生產。目前，鞍鋼已可以實現無Mo低成本薄規格L485M管線鋼穩定化批量生產。

留言板

2022年第43卷第3期

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