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從鈦的資源分布、生產(chǎn)加工、應(yīng)用領(lǐng)域、相關(guān)企業(yè)分布格局等方面，就我國鈦工業(yè)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀進(jìn)行了較為系統(tǒng)的總結(jié)，分析了當(dāng)下面臨的產(chǎn)能過剩與供需失衡、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化、上層設(shè)計(jì)與下層產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)不夠、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需求迫切、資源與環(huán)境約束的雙重挑戰(zhàn)、國內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)加劇困境，對(duì)我國鈦工業(yè)發(fā)展提出了優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)與拓展應(yīng)用領(lǐng)域、建立鈦材高質(zhì)化利用協(xié)同新機(jī)制與高能級(jí)跨區(qū)域創(chuàng)新平臺(tái)、保障激勵(lì)體系以強(qiáng)化合作機(jī)制、發(fā)揮戰(zhàn)略腹地作用的建議展望，以期為川渝地區(qū)鈦及鈦合金產(chǎn)業(yè)發(fā)揮重要戰(zhàn)略作用提供參考。

釩鉻在自然界中常以伴生礦物—釩鈦磁鐵礦的形式共存，這一特性在資源提取階段對(duì)釩鉻的高效分離構(gòu)成了顯著的技術(shù)挑戰(zhàn)，鑒于這一問題，系統(tǒng)分析了目前提釩工藝中普遍采用的幾種釩鉻分離技術(shù)，如化學(xué)沉淀法、離子交換法和溶劑萃取法等在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)和存在的問題。指出探索更加高效、經(jīng)濟(jì)的釩鉻分離方法是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，同時(shí)，未來的釩鉻分離技術(shù)上應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保技術(shù)的研究與應(yīng)用，解決分離過程中產(chǎn)生的廢水、廢渣等環(huán)境問題，從而實(shí)現(xiàn)高效、綠色、可持續(xù)生產(chǎn)。

以攀鋼西昌釩廠的酸性鈣化釩液為研究對(duì)象，針對(duì)其低酸高釩、除雜困難的特點(diǎn)，采用萃取除雜工藝針對(duì)性地去除Mn²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺陽離子，考察了萃取過程的主要影響因素。確定的最佳萃取參數(shù)為：有機(jī)相配比20% P204+80% 260^#溶劑油，氨水皂化，皂化率100%，萃取劑相比為O/A=2:1，單級(jí)萃取時(shí)間為5 min，釩液初始pH值為2.9，Mn、Ca的單級(jí)萃取率可達(dá)到98%以上，萃取后釩液中Mn的含量為0.05 g/L，Ca、Fe、Al的濃度均小于0.1 g/L。

針對(duì)目前石煤提釩環(huán)保和節(jié)能要求逐年提高的情況，開發(fā)了一種熟化水浸-萃取分離-沉釩煅燒的常壓濕法清潔提取五氧化二釩工藝路線，以湖南岳陽某地石煤礦為原料，采用保溫保濕濃H₂SO₄熟化浸出處理，同時(shí)對(duì)萃取、反萃和產(chǎn)品制備全過程進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在礦物粒度100 μm占98.3%，拌水量10%，酸用量18%，熟化溫度120 ℃，熟化時(shí)間8 h，水浸液固比2:1，室溫下攪拌浸出2 h條件下，釩浸出率達(dá)到87.8%。采用P204進(jìn)行萃取，在pH=2.2時(shí)，經(jīng)過5級(jí)單級(jí)萃取，釩萃取率已達(dá)98%，反萃4級(jí)可達(dá)99%以上的反萃率，在pH=1.0進(jìn)行沉釩，多釩酸鹽在600 ℃下煅燒2 h，V₂O₅產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝中，鹽處理劑的選擇對(duì)金紅石二氧化鈦晶體的表面性質(zhì)有著重大影響，有必要對(duì)不同鹽處理劑造成的鈦白粉表面性質(zhì)差異進(jìn)行深入研究，揭示不同鹽處理劑所引發(fā)的表面性質(zhì)差異。采用SEM、XPS、BET等儀器分別研究了鋅系鹽處理和鋁系鹽處理的金紅石樣品的表面形貌、晶體表面缺陷、表面羥基的差異。結(jié)果表明：鋁系鹽處理的金紅石樣品呈現(xiàn)長條形，在沉降過程中受更大的沉降阻力，且鋁系鹽處理金紅石樣品表面存在更多的晶體缺陷、表面羥基，同時(shí)對(duì)水分子的解離作用更明顯，在水分散體系有更高的表面電位，更容易形成更穩(wěn)定的分散體系。

研究了不同Ru含量合金化對(duì)純Ti微觀組織結(jié)構(gòu)和電化學(xué)行為的影響，以改善鈦雙極板在質(zhì)子交換膜水電解環(huán)境中的耐蝕性和電導(dǎo)率。結(jié)果表明，隨著Ru含量的增加， α-Ti 等軸晶細(xì)化，耐蝕性提高。韋伯阻抗出現(xiàn)在開路電位下阻抗譜的低頻區(qū)域。當(dāng)Ru含量低于0.08%時(shí)，0.8 V vs Ref極化6 h的鈍化膜表現(xiàn)出p型半導(dǎo)體行為，電導(dǎo)率保持恒定。

針對(duì)Ti-6Al-4V鈦合金鍛棒中超聲波探傷出現(xiàn)異常雜波的問題，通過光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡金相分析、顯微硬度、能譜、電子探針、背散射電子衍射等表征方法，在鍛棒中出現(xiàn)異常雜波的位置發(fā)現(xiàn)了不常見的富碳缺陷及其導(dǎo)致的裂紋缺陷。首先，在微觀組織中觀察到了一種被α相穩(wěn)定區(qū)域環(huán)繞的斑塊特征。然后，通過化學(xué)成分和晶體學(xué)分析，確認(rèn)了這種斑塊是具有有序FCC晶格的Ti₂C相，而環(huán)繞的α相穩(wěn)定區(qū)域則是由硬α相組成。根據(jù)化學(xué)元素分布特點(diǎn)，推定缺陷來源是受到富含碳氮等元素的異物污染的原材料。在鍛造變形過程中，微裂紋在Ti₂C/α相界形成，并向α相內(nèi)擴(kuò)展。微裂紋最終突破Ti₂C晶粒的裂尖橋接作用，匯合形成宏觀裂紋缺陷。

采用B_C路徑等通道雙轉(zhuǎn)角擠壓（ECDAP）方法成功制備出2道次工業(yè)純鈦。以3.5%NaCl腐蝕溶液為介質(zhì)，對(duì)大塑性變形前后工業(yè)純鈦的電化學(xué)腐蝕行為進(jìn)行了研究，獲得了開路電位、動(dòng)電位極化曲線、電化學(xué)阻抗的變化規(guī)律。同時(shí)，測(cè)試分析了顯微硬度變化情況。結(jié)果表明，相比原始材料，ECDAP工藝制備的超細(xì)晶純鈦兼具更高的顯微硬度與更優(yōu)異的耐腐蝕性能。2道次變形試樣顯微硬度(HV)達(dá)157.4，相比原始材料增幅為20.6%。單道次變形試樣的開路電位值高于原始材料，低于2道次變形試樣。在陽極氧化過程中，變形試樣的電流更加穩(wěn)定，鈍化狀態(tài)更加不易被破壞。極化電阻結(jié)果表明，2道次變形試樣極化電阻最高，腐蝕過程中試樣越不容易出現(xiàn)點(diǎn)蝕。相比變形試樣，原始材料腐蝕表面點(diǎn)蝕坑數(shù)量更多，蝕孔又大又深。ECDAP變形處理試樣耐腐蝕性能優(yōu)于原始材料，并且2道次ECDAP試樣耐腐蝕性能最佳。

對(duì)兩種不同冷軋變形量的TA1純鈦管采用不同溫度（450、470、490 ℃）進(jìn)行退火處理，研究了變形量及退火溫度對(duì)純鈦管微觀組織形貌、織構(gòu)演變及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：小變形量純鈦冷軋管內(nèi)部存在大量孿晶，主要以{

}<

壓縮孿晶和{

}

拉伸孿晶為主。增大變形量，純鈦冷軋管晶粒變形嚴(yán)重，孿晶數(shù)量減少且以壓縮孿晶為主。大變形量冷軋管具有強(qiáng)烈的<

>//AD織構(gòu)，而小變形量冷軋管以基面雙峰織構(gòu)為主。隨著退火溫度升高，大變形量無縫管再結(jié)晶含量逐漸增加。經(jīng)490 ℃退火處理后，大變形量純鈦管再結(jié)晶程度達(dá)到50.5%，抗拉強(qiáng)度顯著降低，同時(shí)冷軋變形織構(gòu)變?nèi)?，基面雙峰織構(gòu)增強(qiáng)。而小變形無縫管退火后組織變化不明顯，強(qiáng)度下降趨勢(shì)平緩，組織由基面雙峰織構(gòu)逐漸向<

>//AD織構(gòu)轉(zhuǎn)變。

鈦合金棒材在生產(chǎn)加工過程中通常伴隨著形狀彎曲，熱張力矯直是一種有效的矯直方式。運(yùn)用有限元模擬軟件ABAQUS建立了TC4棒材的熱張力矯直模型，系統(tǒng)研究了矯直溫度、保溫時(shí)間和拉伸伸長量等矯直工藝參數(shù)對(duì)棒材直線度和殘余應(yīng)力的影響，并結(jié)合矯直物理試驗(yàn)對(duì)矯直工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，矯直的溫度越高、保溫時(shí)間越長，熱拉伸量越大，TC4鈦合金棒材的直線度越小，殘余應(yīng)力也越?。唤Y(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工況，確定750 ℃的矯直溫度，2%的熱拉伸量和10 s的保溫時(shí)間為TC4鈦合金棒材矯直的最佳工藝參數(shù)。

TC4鈦合金是α+β雙相鈦合金，密度低、比強(qiáng)度高、焊接性良好、耐腐蝕，在兵器、航空、航天、船舶和軌道等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是產(chǎn)品輕量化的重要材料之一。采用熔化極氣體保護(hù)焊（MIG），研究焊接電流(80～300 A)對(duì)熔滴過渡和焊縫成形的影響。結(jié)果表明：隨著焊接電流的增加，過渡方式由射滴過渡向射流過渡轉(zhuǎn)變，且在一個(gè)脈沖周期內(nèi)由一滴轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗟?，最終形成液柱，等離子流力隨之增加，電弧形態(tài)由鐘罩形向錐狀過渡，在熔池中心形成猶如指狀的熔深，過渡時(shí)間減少，過渡頻率加快。焊接電流200～240 A時(shí)，熔滴過渡均勻，過渡方式為射滴過渡，電弧呈鐘罩形且挺度較好，過渡頻率較快，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成形良好，熔深、熔寬較大，余高較少，飛濺較少，此為推薦的焊接參數(shù)。

四方相鈦酸鋇的工業(yè)生產(chǎn)方法主要為固相法和水熱合成法，但存在顆粒大、粒徑分布不均勻及四方相含量低等問題。以氯化鋇、氯化鈦和草酸為原料，采用微通道合成法成功制備了四方相鈦酸鋇粉末，并與傳統(tǒng)共沉淀法進(jìn)行了對(duì)比。XRD、SEM及TEM結(jié)果均表明，以微通道合成法制備的產(chǎn)品純度更高、粒徑更小、顆粒分布更均勻，其平均粒徑可達(dá)110 nm左右，粒徑分布范圍僅為±16 nm。該方法工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，為高純度、小尺寸四方相鈦酸鋇的工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

高鈦型高爐渣作為普通工業(yè)固廢物，由于其TiO₂含量較高且主要礦物成分均為結(jié)晶性較強(qiáng)的穩(wěn)定性礦物，致使其活性較低、利用率不高，大多處于堆積狀態(tài)。為更好地解決高鈦型高爐渣活性較低、利用率不高的問題，從高鈦型高爐渣粉特性入手，闡述了高鈦型高爐渣粉作為輔助性摻合料機(jī)械活化、化學(xué)激發(fā)、復(fù)合活化激發(fā)、復(fù)合其他摻合料共同激發(fā)的四種活性激發(fā)方式，并分析了四種活性激發(fā)方式的激發(fā)機(jī)理。同時(shí)，探討了高鈦型高爐渣粉作為輔助性摻合料對(duì)混凝土工作性能、力學(xué)性能、耐久性能的影響研究現(xiàn)狀與影響機(jī)理，評(píng)價(jià)了高鈦型高爐渣粉的環(huán)境性能及經(jīng)濟(jì)效益，指出了高鈦型高爐渣粉活性激發(fā)存在的不足與活性提升發(fā)展方向，為高鈦型高爐渣實(shí)現(xiàn)更好的資源化利用提供參考。

為了改善高鈦礦渣集料混凝土的工作性及力學(xué)性能，提出采用磁化水制備高鈦礦渣集料混凝土，研究了不同流量磁化水對(duì)高鈦礦渣集料混凝土工作性、力學(xué)性能的影響規(guī)律，并對(duì)其微觀形貌及孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果表明：磁化水會(huì)改善高鈦礦渣集料混凝土的工作性和強(qiáng)度，增加其含氣量；但隨著磁化水流量的增大，改善效果減弱。當(dāng)水流量為40 mL/s時(shí)，其坍落度、擴(kuò)展度、28 d抗壓強(qiáng)度、60 d抗壓強(qiáng)度較自來水高鈦礦渣集料混凝土分別提升9.5%、14.9%、8.9%、11.6%。微觀測(cè)試結(jié)果表明，磁化水高鈦礦渣集料混凝土骨料與水泥基體裂紋較小，水化產(chǎn)物較多，未水化的水泥及礦物摻合料較少，反應(yīng)程度更高，高鈦礦渣骨料與水泥基體間的“銷栓效應(yīng)”進(jìn)一步增強(qiáng)；且無害孔比例較高，有害孔比例較少，結(jié)構(gòu)更加致密，進(jìn)而強(qiáng)度較好。

以攀枝花某鈦精礦為例，通過化學(xué)多元素分析、AMICS礦物自動(dòng)分析、電子探針分析、X射線衍射分析、掃描電鏡分析和光學(xué)顯微鏡鑒定等手段開展詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究，查明該鈦精礦中TiO₂含量為48.03%，TFe含量為33.93%，另含少量MgO、SiO₂、Al₂O₃、CaO等雜質(zhì)組分；主要礦物為鈦鐵礦（91.00%），次要礦物為鈦磁鐵礦（1.41%），以及少量黃鐵礦（0.35%），另外含有少量輝石、綠泥石、榍石、橄欖石等脈石礦物（7.24%）；鈦元素主要以獨(dú)立礦物相形式賦存于鈦鐵礦、榍石中，分布率分別為99.50%、0.35%；其次以類質(zhì)同象形式賦存于鈦磁鐵礦中，分布率為0.12%；確定該鈦精礦TiO₂理論品位為52.09%。研究認(rèn)為鈦精礦中的部分鈦鐵礦與鈦磁鐵礦以固溶體分離結(jié)構(gòu)緊密連生產(chǎn)出，通過傳統(tǒng)的選礦手段難以有效分離剔除；鈦精礦中存在少量含鎂、鈣、硅、鋁等雜質(zhì)元素的脈石礦物，這些是鈦精礦品位難以提高的主要原因，應(yīng)探索優(yōu)化鈦精礦精選工藝流程及藥劑制度，有效剔除鈦精礦中的脈石礦物，從而提高鈦精礦品位，降低雜質(zhì)含量。

對(duì)微波預(yù)處理前后釩鈦磁鐵礦進(jìn)行不同磨礦時(shí)間的分批磨礦試驗(yàn)，建立了微波預(yù)處理前后釩鈦磁鐵礦的m階磨礦動(dòng)力學(xué)模型，分析了礦石粒度與磨礦時(shí)間對(duì)磨礦速度的影響。在磨礦初期，微裂紋數(shù)量是影響磨礦速度的主要因素，在磨礦中后期，磨礦概率成為影響磨礦速度的主要因素。微波預(yù)處理后粗粒級(jí)礦石（?3.350~+1.700 mm）的磨礦速度遠(yuǎn)高于未處理礦石，而細(xì)粒級(jí)礦石（?0.057~+0.045 mm）的磨礦速度變化很小。采用微波熱力輔助釩鈦磁鐵礦磨礦有益于改善磨礦產(chǎn)品的粒度組成，從而提高選別效率及精礦質(zhì)量。

連鑄過程中，因水口堵塞引發(fā)的結(jié)晶器內(nèi)部鋼液流動(dòng)畸變是影響鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素之一。為解決此問題，文中提出多區(qū)域獨(dú)立可控電磁制動(dòng)技術(shù)，以改善鋼液流態(tài)，減少水口堵塞帶來的負(fù)面影響。首先，選定板坯結(jié)晶器作為研究對(duì)象，構(gòu)建電磁連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)與渣金界面行為分析模型；其次，對(duì)比分析無電磁制動(dòng)、現(xiàn)行全幅一段電磁制動(dòng)以及多區(qū)域獨(dú)立可控電磁制動(dòng)作用下，結(jié)晶器內(nèi)部鋼液非均勻流動(dòng)特性與渣金界面的演變規(guī)律。模擬結(jié)果表明，在單側(cè)水口發(fā)生25%堵塞的情況下，相較于全幅一段電磁制動(dòng)，多區(qū)域獨(dú)立可控電磁制動(dòng)所產(chǎn)生的制動(dòng)效應(yīng)對(duì)非堵塞側(cè)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)控制效果更顯著。與未施加電磁制動(dòng)時(shí)相比，當(dāng)施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3 T時(shí)，全幅一段電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)非堵塞側(cè)鋼液表面最大流速和界面最大波高分別增加了16.7%和1.6%，而多區(qū)域獨(dú)立可控電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)非堵塞側(cè)鋼液表面最大流速和界面最大波高分別降低了16.7%和48.4%?？梢?，采用多區(qū)域獨(dú)立可控電磁制動(dòng)可實(shí)現(xiàn)分區(qū)域控制結(jié)晶器內(nèi)部鋼液流動(dòng)，從而改善流場(chǎng)的對(duì)稱性，并減少因水口堵塞引起的流動(dòng)不對(duì)稱現(xiàn)象。

采用稀土Ce處理是超級(jí)奧氏體不銹鋼凝固組織調(diào)控研究的熱點(diǎn)，系統(tǒng)分析了中試500 kg級(jí)Ce處理7Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼凝固相組織、夾雜物演變、元素偏析行為，為Ce處理7Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，7Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼非平衡凝固路徑為L→L+γ→L+γ+δ→L+γ+δ+σ→L+γ+σ→L+γ+σ+Cr₂N。降溫凝固過程中存在中間相δ相，凝固末期δ相會(huì)分解成σ相和γ₂相。鋼中主要析出第二相為富Cr和Mo的σ相，鑄態(tài)凝固組織由奧氏體相和σ相組成。7Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼Ce處理后，鑄錠中的夾雜物主要為AlCeO₃和Al₁₁O₁₈Ce組成的復(fù)合夾雜物，其具有低錯(cuò)配度AlCeO₃結(jié)構(gòu)，可以作為異質(zhì)形核核心。降溫凝固過程中Al脫氧能力增強(qiáng)，脫氧反應(yīng)平衡被打破，導(dǎo)致Al₁₁O₁₈Ce包裹AlCeO₃形貌的夾雜物生成。鑄錠芯部微觀晶粒粗大，枝晶間微觀偏析嚴(yán)重，微觀晶粒尺寸是影響枝晶間微觀偏析的核心因素，微觀凝固組織晶粒尺寸降低可以有效改善晶粒內(nèi)部各元素的偏析程度，降低枝晶間σ相中Mo、Cr含量。

為標(biāo)定240 mm×240 mm斷面50CrV彈簧鋼方坯的凝固末端位置，確定凝固末端電磁攪拌的合理位置，對(duì)湘鋼方坯連鑄機(jī)開展射釘試驗(yàn)，結(jié)果表明，彈簧鋼方坯綜合凝固系數(shù)為26.8 mm/min^1/2，在0.8 m/min和1.0 m/min拉速下，凝固終點(diǎn)位置分別為距彎月面16.2 m和19.8 m處，凝固末端電磁攪拌適宜位置為距彎月面7.18 m和8.84 m處?；谏溽斣囼?yàn)建立凝固傳熱模型，利用模型研究了不同連鑄工藝參數(shù)下的鑄坯凝固特征，據(jù)此可對(duì)現(xiàn)行連鑄參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與修正，充分發(fā)揮凝固末端電磁攪拌作用，減輕中心偏析，改善鑄坯質(zhì)量，研究結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際具有一定指導(dǎo)意義。

以增材制造為代表的近凈成形工藝為難熔高熵合金復(fù)雜零部件制備提供了技術(shù)路徑，同時(shí)也對(duì)其粉末提出了較高的性能要求。綜述了難熔高熵合金成分設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及各類元素對(duì)合金性能的影響，分析比較了其粉末制備的主要技術(shù)路線（機(jī)械合金化、等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化和射頻等離子體球化）。指出了現(xiàn)有難熔高熵合金粉末在粉末冶金、激光熔覆、增材制造等領(lǐng)域的應(yīng)用中存在的問題和解決辦法。

高溫合金中夾雜物是影響合金冶金質(zhì)量和使用性能的主要因素，文中從冶煉工藝和原材料精選兩方面研究了GH4169真空感應(yīng)冶煉過程夾雜物的控制方法。首先，用12噸級(jí)真空感應(yīng)爐冶煉三爐次GH4169，配料裝料保持高度一致，主要差異是精煉溫度逐步增加，結(jié)果表明，隨溫度增加1 530 、1 560 、1 590 ℃，合金液與MgO坩堝的侵蝕還原反應(yīng)愈加劇烈，非金屬夾雜物Al₂O₃、MgAl₂O₄被引入合金液，感應(yīng)錠A端非金屬夾雜物數(shù)量密度遞增，分別為：83.716、171.180個(gè)/mm²和204.927個(gè)/mm²，所以應(yīng)選擇低溫精煉，夾雜物含量降低50%以上，精煉溫度大約1 525 ～1 535 ℃，精煉真空度≤1.0 Pa，時(shí)長90～150 min。其次，選擇低溫精煉以降低精煉工藝對(duì)夾雜物的影響，對(duì)比原材料純凈度對(duì)夾雜物的影響，結(jié)果表明，選用純度更高的Cr、Nb和Ti原料進(jìn)行冶煉，感應(yīng)錠中夾雜物含量會(huì)降低30%以上。

通過配置有AZtecFeature自動(dòng)夾雜物分析模塊的掃描電鏡-能譜儀（SEM-EDS）和Factsage熱力學(xué)計(jì)算，研究了國內(nèi)某廠稀土NM450鋼生產(chǎn)過程中的Ca處理和Ce處理對(duì)鋼中夾雜物的演化過程的影響。結(jié)果表明：經(jīng)過

%Ce處理，鋼液中主要夾雜物xCaO·yAl₂O₃被改性為低熔點(diǎn)xCaO·yAl₂O₃·zCe₂O₃、CeAlO₃+xCaO·yAl₂O₃、CeAlO₃+xCaO·yAl₂O₃+CaS和低熔點(diǎn)xCaO·yAl₂O₃·zCe₂O₃ +CaS夾雜物。Ce處理20 min后，鋼中約53%夾雜物被去除。鋼液中[Ce]擴(kuò)散進(jìn)入xCaO·yAl₂O₃形成低熔點(diǎn)xCaO·yAl₂O₃·zCe₂O₃夾雜物。鋼液中的xCaO·yAl₂O₃與[Ce]反應(yīng)產(chǎn)生CeAlO₃，進(jìn)而生成CeAlO₃+xCaO·yAl₂O₃夾雜物。二次Ca處理后，含Ce夾雜物種類沒有發(fā)生改變，盡管部分夾雜物轉(zhuǎn)化為液態(tài)夾雜物，但同時(shí)導(dǎo)致了夾雜物總體數(shù)量上升，且CaS成為了主要夾雜物。這表明現(xiàn)行Ce處理協(xié)同雙Ca處理的精煉工藝存在鈣處理過量的問題。

從蠕變損傷方程構(gòu)建和有限元模擬兩方面對(duì)GH3128合金在950 ℃條件下的高溫蠕變行為進(jìn)行分析。首先，結(jié)合K-R模型、Sinh模型及Liu-M模型進(jìn)行蠕變損傷方程構(gòu)建，繼而對(duì)模型壽命預(yù)測(cè)和損傷行為進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力100、90 MPa和80 MPa下壽命預(yù)測(cè)相對(duì)誤差最大僅為10.8%，累積相對(duì)誤差Sinh模型最小為18.3%。而對(duì)損傷行為的對(duì)比發(fā)現(xiàn)Sinh模型和Liu-M模型較K-R模型損傷演化過程要緩和，有利于在有限元模擬時(shí)網(wǎng)格的劃分，由此得出：對(duì)GH3128合金蠕變行為預(yù)測(cè)效果最好的是Sinh模型。最后，利用ABAQUS軟件中Creep子程序接口，通過二次開發(fā)編寫Sinh模型，有限元模擬的結(jié)果表明Sinh模型對(duì)GH3128合金蠕變行為分析較為準(zhǔn)確和高效。

通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、拉伸試驗(yàn)、維氏硬度計(jì)等設(shè)備分析了新開發(fā)的HB550低合金高強(qiáng)耐磨鋼的微觀組織和力學(xué)性能；利用磨損試驗(yàn)機(jī)和多功能材料表面性能綜合測(cè)試儀研究了HB550馬氏體耐磨鋼在10、50 N和90 N載荷下的干滑動(dòng)摩擦磨損行為和摩擦系數(shù)。結(jié)果表明，HB550低合金高強(qiáng)耐磨鋼組織為回火馬氏體，其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均值分別為

MPa和1 874 MPa，5 mm厚度試樣在?40 ℃的低溫沖擊吸收功均值為18 J。隨著載荷的增加，HB550鋼的磨損失重呈先增加后下降趨勢(shì)，而摩擦系數(shù)單調(diào)降低。HB550鋼在低載荷下的磨損機(jī)制主要是磨粒磨損和黏著磨損，在高載荷下的磨損機(jī)制以黏著磨損為主，并伴隨著氧化磨損。試驗(yàn)為HB550及以上高端耐磨鋼的開發(fā)和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)在X80熱煨彎管用鋼中添加不同含量的微合金元素Nb、V，并采用OM、SEM、TEM進(jìn)行試樣微觀組織和析出相的觀察，利用拉伸試驗(yàn)機(jī)和沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)試，應(yīng)用Thermo-calc軟件進(jìn)行試驗(yàn)鋼熱力學(xué)計(jì)算。結(jié)果表明：減少試驗(yàn)鋼中的Nb或V含量后，試驗(yàn)鋼的固溶強(qiáng)化分量降低；納米析出相的體積分?jǐn)?shù)增加，平均直徑減小，試驗(yàn)鋼的析出強(qiáng)化分量提高；細(xì)晶強(qiáng)化分量相差不大，最終試驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低，而試驗(yàn)鋼在?20 ℃的沖擊功顯著提高。研究證實(shí)，添加約0.02%Nb、0.04%V元素有助于改善X80熱煨彎管用鋼材料的強(qiáng)韌性匹配。

探究了不同碳鋼材料在不同溫度下的力學(xué)性能響應(yīng)狀況，采用分子動(dòng)力學(xué)建立仿真模型，通過三因素多水平正交試驗(yàn)和響應(yīng)面法建立回歸模型，研究C含量、空位比以及溫度對(duì)楊氏模量E和屈服強(qiáng)度Q的影響。在相同的C含量和空位比條件下，利用Matlab的隨機(jī)函數(shù)建立了50個(gè)模型，每種試驗(yàn)條件進(jìn)行50次仿真。統(tǒng)計(jì)楊氏模量和屈服極限的中位數(shù)作為反應(yīng)材料力學(xué)性能的關(guān)鍵參數(shù)，建立響應(yīng)面回歸模型。通過隨機(jī)選取10組仿真試驗(yàn)驗(yàn)證，成功地探究了不同因素對(duì)碳鋼力學(xué)性能的影響規(guī)律，得到了材料力學(xué)參數(shù)的可靠數(shù)學(xué)模型，并對(duì)材料成分組成進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

基于產(chǎn)線裝備特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種低成本780 MPa級(jí)冷軋?jiān)鰪?qiáng)成形性雙相鋼，并開展連續(xù)退火工藝對(duì)其組織性能影響的研究。結(jié)果表明：不同退火工藝條件下試驗(yàn)鋼顯微組織主要為鐵素體與彌散分布的貝氏體、馬氏體和少量馬奧島；快冷結(jié)束溫度的提高有助于殘留奧氏體含量的提升，最高殘留奧氏體含量達(dá)到3.9%；殘留奧氏體呈薄膜狀或塊狀，多分布于B/F與F/F或B/M相界面處，殘留奧氏體發(fā)揮TRIP效應(yīng)實(shí)現(xiàn)塑性提升。

從提高釩鈦高爐噴煤量及其穩(wěn)定均勻性，進(jìn)而降低噴吹能耗的目的出發(fā)，構(gòu)建了規(guī)模和能力相當(dāng)于

m³高爐噴煤系統(tǒng)的中試試驗(yàn)裝置。在此基礎(chǔ)上開展了不同噴煤工藝及控制參數(shù)（二次補(bǔ)氣比例、加氣量與置換氣量比值、底部流化速度、出料方式）對(duì)提高噴煤量、固氣比和穩(wěn)定性影響的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在管道噴吹氣體總流量不變的情況下，隨著二次補(bǔ)氣比例降低，噴煤量和固氣比大幅增加，穩(wěn)定性有所降低，當(dāng)二次補(bǔ)氣比例控制到45%水平左右時(shí)，噴煤量和固氣比達(dá)到最大值，節(jié)能空間最大。隨著加壓和置換氣量的比值逐漸提高，噴煤量先增加后降低，當(dāng)加壓和置換氣量比值控制在1.5～2時(shí)，噴煤量達(dá)到最大值。同樣，底部流化速度應(yīng)控制在0.02～0.025 m/s時(shí)，噴煤量、固氣比及穩(wěn)定性最優(yōu)。對(duì)比上、下出料兩種方式，上出料方式由于氣體流動(dòng)方向與出料方向一致，其穩(wěn)定性更好。