钢中典型残余元素危害及其控制技术的研究进展

摘要:随着中国“碳达峰、碳中和”战略的提出与实施,冶金行业面临着巨大的碳减排压力。相比于传统高炉-转炉炼钢,电炉炼钢碳排放更低,是近零碳排放炼钢的重要途径之一。电炉炼钢的主要原料是废钢,其含有的残余有害元素,如铜、锡、砷、锑等对生产流程的顺利进行以及钢铁产品的最终性能有着重要影响。综述了典型残余元素的来源及控制标准、危害机制、脱除及减害控制方法等方面的研究进展。残余元素在钢液凝固过程中产生溶质凝固偏析容易产生内部裂纹,在晶界的偏聚行为使晶界强度下降会导致钢的热塑性变差,或造成第二类回火脆性,此外在钢基体和氧化层之间的富集也会造成表面热脆。配料稀释法作为工业生产中控制残余元素危害的主要手段,成本高且不能从根本上解决残余元素问题。而添加抑制元素如硼、稀土等可以生成残余元素化合物上浮去除,或形成竞争偏聚,降低残余元素危害。

钢中非金属夹杂物几个需要深入研究的课题

摘要:讨论了关于钢中非金属夹杂物目前的研究还不够深入、且值得深入研究的几个课题方向,包括夹杂物三维形貌的检测、复合脱氧的热力学、钢液的钙处理、非金属夹杂物变形能力和其熔点与成分的关系、精炼渣对夹杂物的调控能力特别是渣碱度对夹杂物成分和数量的影响、合金和辅料质量对夹杂物成分的影响、连铸过程浸入式水口结瘤的机理、耐火材料和钢液的反应机理、夹杂物尺寸和成分随时间变化的动力学以及和宏观流场的耦合研究等。以上这些方面都是这一领域必须值得关注和深入研究的内容。在以后的5~10年内解决这些问题并能用于指导生产实践,将是解决钢中非金属夹杂物的关键。

高性能紧固件用A286高温合金的组织与力学性能

摘要:利用金相显微镜、硬度计及电子万能试验机,研究了固溶及时效处理后高性能紧固件用国产A286高温合金的显微组织、晶粒度、硬度及室温、高温拉伸性能,并与进口A286合金的组织与性能进行了对比。结果表明:不同批次国产A286合金平均晶粒度等级分别为8.5级、9.5级和9.5级,相较进口合金的晶粒度7.7级更细,满足标准要求;不同批次国产A286合金固溶态硬度平均值为186~189HBS,时效后的硬度平均值达到36.4~38.3HRC,高于进口A286合金;随着测试温度的升高,不同批次国产A286合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率逐渐降低,断面收缩率保持在48%~52%之间,拉伸性能优于进口A286合金,有利于保证高性能紧固件产品的质量。

新型热镀锌双相钢的合金成分对界面层和镀层结构的影响

摘要:用对粘方式制备热镀锌双相钢DP980 样品,用TEM表征其截面,用TEM结合电子衍射和EDS表征其界面层结构和镀锌层结构并构建其空间关系。结果表明,与DP780 在退火阶段合金元素Mn的外氧化不同,DP980 主要发生内氧化和Cr 元素与Mn元素的竞争性氧化,界面层中较少的MnO促进热镀锌过程中的Fe-Al反应而生成了连续致密的Fe2Al5抑制层,抑制了镀锌阶段的Fe-Zn 反应而使DP980 具有较好的热镀锌性能。同时,这种结构使弥散分布在镀锌层中的η-Zn 基体生成Fe3Zn10纳米晶而避免生成有较大脆性Fe-Zn 相的镀层结构,使DP980 保持较好的力学性能。

自主创新发展超高强度钢

摘要:经总结有关钢的显微组织与力学性能之间的关系,以及超高强度钢发展历史的文献,作出超高强度组织、成分和热处理设计。含2000MPa,并总伸长率>10%的性能,且价格低廉。含较低碳的Q-P-T钢也显示良好的综合性能。

高钢级管道环焊焊材的研究现状及发展趋势

摘要:管线钢环焊缝作为管道运输的薄弱点,在富氢环境下服役极有可能发生氢脆从而影响运输安全。本文综述了高钢级管线钢焊接材料的发展现状,分别讨论了管线钢焊材的特点、管线钢环焊缝的强韧化机制和夹杂物对焊缝抗氢性能的影响机理。此外,还探讨了含稀土元素焊材的研究现状及其改善焊缝抗氢性能的作用机理,为新型环焊焊材的开发提供理论支撑。最后展望了防止管线钢环焊缝发生氢脆的研究方向,以期保障工程建设安全。

海洋交通用钢铁材料及其冶金制备技术的发展现状与趋势

摘要:建设海洋交通强国,离不开钢铁材料的有力支撑。作为海洋船舶及工程的主要材料,钢铁材料及其冶金制备技术的发展具有基础性、先导性、战略性和服务性的作用。介绍了相关钢铁材料的发展及应用情况,总结了主要冶金制备技术及其熔炼特性,并针对海洋环境的特殊性及产业发展需求,提出了海洋交通与钢铁材料的协同发展方向及建议。

中厚板平面形状控制研究发展现状及展望

摘要:中厚板在轧制过程中易出现多种平面形状缺陷,严重影响板材质量与成材率,进而制约产品性能与产线运行效率。作为保障成品外形质量的关键技术环节,平面形状控制长期以来受到轧钢领域的广泛关注。本文系统梳理了中厚板平面形状控制技术的发展脉络,涵盖了从基础理论、实验研究到工程应用的演进过程,并进行了简要阐述、对比和评论。在此基础上,进一步总结了近年来智能化装备与数据驱动控制技术在该领域的研究进展,并结合当前钢铁工业的智能化发展趋势,对平面形状控制的未来研究方向进行了探讨,旨在为技术优化与升级提供理论支持与思路借鉴。

结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况

摘要:阻尼材料主要通过内耗把振动能转化为其他形式的能量而减少振动和噪声,这种从材料本身入手来实现减振降噪的方法最为直接和有效。作为一种新兴的结构功能一体化钢铁材料,高锰减振钢依靠其大量的ε马氏体和层错等作为阻尼源而呈现突出的阻尼特性,在力学性能、成本以及适用范围等方面也具有独特的综合优势。结合团队前期取得的研究结果,本文主要对高锰减振钢的国内外研究和发展情况进行综述。首先,对高锰减振钢的微观组织特征进行介绍,分析热与变形诱导条件下奥氏体、ε 马氏体和α'马氏体间的相互转变行为;其次,总结了高锰减振钢的力学行为与加工硬化机制以及阻尼性能和机理,对比几种强化机制对于力学性能的影响规律,并阐明了影响高锰减振钢阻尼性能的关键性因素;最后,指出了高锰减振钢研发过程中存在的问题,并对未来的研究进行展望。

汽车雨刮器用钢片热处理研究

摘要:对雨刮器用65Mn,钢片油淬火回火热处理工艺进行研究。介绍了65Mn钢化学成分以及对雨刮器用钢片的技术要求,给出雨刮器用65Mn扁钢丝工艺流程。通过试验得出最佳工艺参数:奥氏体化温度840℃,回火温度450℃,获得的产品硬度为51.2HRC,平整度(L=500mm)不大于0.1mm,产品表面氧化均匀,性能符合客户要求。