材料研究与开发

• 全流程控铝对X55SiCrA弹簧钢夹杂物演变行为的影响

  史伟宁;潘锡泉;李红星;王军;叶明在;徐龙云;杨建华;

  为研究全流程控铝对X55SiCrA弹簧钢夹杂物塑性的影响，分别在转炉脱氧合金化后、钢包炉冶炼过程中、连铸中间包浇注区内、轧制盘条上分别取夹杂物试样，对夹杂物在冶炼及轧制过程中的演变行为进行研究。结果表明：当转炉采用高纯硅、高碳铬铁脱氧合金化时，形成的夹杂物主要以Si的氧化物和MgO-Al_2O_3-SiO_2-CaO类夹杂物复合物为主，尺寸约60μm；在钢包炉冶炼过程中，采用高纯硅粉脱氧，钢包采用无铝钢包，精炼渣碱度为1.2～1.8时，在冶炼的第15 min以后夹杂物类型转变为MgO-Al_2O_3-SiO_2-CaO类夹杂物，尺寸约10μm；连铸中间包、浸入式水口采用无铝材质耐材，结果发现这种MgO-Al_2O_3-SiO_2-CaO类夹杂物一直遗传至中间包、轧制盘条中，但MgO-Al_2O_3-SiO_2-CaO类夹杂物中Al原子分数降低。这种夹杂物尺寸没有减小，都在10μm左右，夹杂物经过轧制后仍没有发生塑性变形。

  2025年04期 v.53;No.294 3-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K]
  

• 热处理对马氏体时效钢组织性能的影响

  李辉;李艳梅;

  为探究热处理工艺对马氏体时效钢组织性能的影响，研究了实验钢在不同热处理状态下的微观组织及性能，采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和金相显微镜等对实验结果进行表征。结果表明：经过800℃固溶、-196℃深冷及520℃时效处理后，实验钢的屈服强度显著提高，同时仍保持良好的冲击韧性。这主要归因于固溶强化和时效强化的协同作用，采用800℃固溶、-196℃深冷以及520℃时效后，实验钢获得了优异的综合力学性能。

  2025年04期 v.53;No.294 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
  

• 00Cr11Ni8Co6Mo3马氏体时效钢连续冷却转变行为研究

  徐浩;李艳梅;李辉;

  为探究00Cr11Ni8Co6Mo3马氏体时效钢的连续冷却转变行为，在全自动静态相变仪上对其进行（0.02～50）℃/s不同冷却速度的热模拟实验，观察显微组织并测试硬度，绘制实验钢的连续冷却转变（CCT）曲线，确定实验钢的马氏体临界转变温度。结果表明：利用Thermo-calc软件计算相变点，00Cr11Ni8Co6Mo3马氏体时效钢Ac_1=350℃，Ac_3=670℃；根据热膨胀试验，实测相变点Ac_1=572℃，Ac_3=731℃，M_s=137℃，M_f低于室温。（0.02～50）℃/s不同冷速冷却过程中，M_s点随着冷却速率的降低略微上升；不同冷速下实验钢只发生了马氏体相变，马氏体临界转变冷速为0.02℃/s，表明其具有良好的淬透性；最终相变产物为马氏体和少量稳定的残余奥氏体，随着冷却速率的增加，马氏体尺寸更细小，转变更充分。

  2025年04期 v.53;No.294 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
  

• 特厚模具钢炼钢工艺研究

  位士发;杨建华;杨龙龙;房建明;闪松;徐龙云;

  针对450 mm厚连铸板坯轧制180～250 mm特厚模具钢板探伤不合问题，对探伤不合格钢板以及对应铸坯取金相样分析发现，铸坯心部疏松未能轧合是导致探伤不合的主要原因。通过二冷电磁搅拌技术、凝固末端大压下技术、凸形辊压下技术等多项工艺优化，解决了特厚模具钢铸坯上的中心偏析与中心疏松问题，使特厚模具钢板探伤合格率达到95%以上。采用450 mm厚连铸板坯生产特厚模具钢板，关键在于精炼工序提供高洁净度低气体含量的钢水，连铸工序凝固末端大压下与凸形辊的配合使用，优先保证铸坯内部质量。二冷电磁搅拌工艺能够改善铸坯中心偏析，但不利于铸坯中心疏松控制。

  2025年04期 v.53;No.294 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
  

• RH破空后软吹时间对夹杂物和气体的影响研究

  赵鹏;安强;

  针对RH破空后软吹时间对夹杂物和气体的影响进行了研究，结果表明：在LF精炼造渣、脱氧等工艺完全满足工艺控制要求时，RH破空后，软吹到15 min时，全氧含量达到最低，单位面积夹杂物也达到最少，为1.83个/mm~2；在LF精炼炉成渣速度晚、脱氧滞后时，软吹到20 min甚至更长时全氧含量才达到最低，单位面积夹杂物也达到最少，为3.23个/mm~2。说明破空后合适的软吹时间有利于夹杂物的去除，软吹到一定时间后再继续软吹，全氧和夹杂物数量反而会有所增加，即并不是软吹时间越长越好。

  2025年04期 v.53;No.294 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
  

冶金技术与应用

• Mg处理对屈服700 MPa级高强钢夹杂和力学性能的影响

  谢集祥;曾斌;李敏;黄峰;刘静;

  对高Ti微合金化屈服700 MPa级钢的钢水分别进行Mg处理与传统钙处理，研究了Mg处理冶炼过程中夹杂物的大小及演变规律，对比了两者对强度、伸长率、冲击韧性和疲劳性能的影响，并从微观机理上进行了检测和分析。结果表明：与传统钙处理钢相比，Mg处理后的钢水及钢板中尺寸在2μm以下的夹杂物数量明显增多，但2μm以上的夹杂物数量显著减少，夹杂物由钙处理条件下的钙铝酸盐转变成以MgAl_2O_4为核心、CaS为外围的核—壳结构；经Mg处理后钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率和-40℃冲击功分别提高13.4%、0.6%、2.5%、11.3%和25.9%；当疲劳应力从屈服强度的0.8倍提高至1.0倍后，Mg处理钢的疲劳次数达到传统钙处理钢的1.7倍；Mg处理能细化700 MPa级钢的显微组织，其平均尺寸达到2.6μm，有利于改善厚度中心的铁素体带状组织。

  2025年04期 v.53;No.294 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K]
  

• 4Cr14Ni14W2Mo钢气阀镦锻开裂原因分析

  宋长虹;王春奕;欧红燕;向朝阳;张全新;

  针对4Cr14Ni14W2Mo钢气阀镦锻开裂问题，采取化学成分分析、宏观低倍检验、金相高倍观察以及硬度检测方法，对开裂原因进行分析，并通过热顶锻试验模拟镦锻工艺过程研究温度对裂纹扩展的影响。结果表明：在气阀镦锻初期，由于加热时间较短，气阀在变形后其盘部金相组织尚未来得及发生充分再结晶和软化，硬度相对较高，材料尚未获得足够的热塑性，是导致气阀镦锻开裂的主要原因。为预防裂纹产生，一方面可通过适当延长初始加热时间以提高阀坯镦锻变形温度，另一方面可减缓镦锻初始变形速度，使材料在变形的同时能发生充分再结晶和软化，提高材料的热塑性，从而避免或降低材料产生裂纹的可能性。

  2025年04期 v.53;No.294 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
  

• 特厚模具钢板1.2311探伤不合格原因分析及改进措施

  李勤学;

  针对连铸坯轧制的特厚模具钢板1.2311，在板厚1/2处及铸坯同样位置存在点状密集型缺陷问题，对铸坯、钢板探伤缺陷位置取样，采取低倍酸洗、金相检验、电镜观察和能谱分析等手段对缺陷进行观察和分析。结果表明：特厚模具钢板1.2311探伤不合格的主要原因是铸坯芯部存在较严重的疏松，轧制后未完全压合并遗传到钢板。通过采取提高铸坯凝固末端大压下量、延长铸坯在加热炉总加热时间、增加轧制道次压下量等措施，钢板芯部缺陷得到改善，探伤合格率明显提高。

  2025年04期 v.53;No.294 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
  

• 新型高强贝氏体钢轨用钢CCT曲线研究

  万菲;闻臻;尹伟凡;

  采用热模拟实验机研究了一种高性能贝氏体钢轨用钢的相变行为，测得临界相变点为Ac_1=727℃、Ac_3=826℃；同时结合金相-硬度法，绘制了该钢种的CCT曲线。结果表明：CCT曲线存在三个相区，分别为先共析铁素体、贝氏体以及马氏体转变区，铁素体和贝氏体转变区明显分离。通过计算不同冷速下贝氏体相含量，发现随着冷速的升高，贝氏体室温相含量先增大后减小，表明该实验钢可以在空冷条件下获得大量贝氏体组织。相关结果为新型高强贝氏体钢轨用钢生产和热处理工艺制度制定提供了参考。

  2025年04期 v.53;No.294 47-51+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
  

• 激光增材制造TB6钛合金拉伸组织演变研究

  朱传强;

  以TB6钛合金为测试对象，开展激光增材件拉伸特性分析，重点分析了拉伸变形微观组织演变。结果表明：合金中形成了大量柱状β晶组织，呈垂直形态分布结构，附近形成了大量平行分布的α晶块和α簇物相；同时合金中开始出现大量沿着与β晶界相同方向延展的滑移带，随着滑移带占比的持续增加，合金中伴随α组织片层发生扭卷与延伸。该研究有助于提高钛合金成型的认知，也可拓宽到其它的激光增材材料上。

  2025年04期 v.53;No.294 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
  

其它

• 高速线材预精轧机锥箱轴承改进

  张灯;方威;

  针对湘钢某重载锥形齿轮箱在实际工况下的轴承频繁失效问题，提出两种改进方案。方案择优实施后，锥箱轴承使用寿命大幅提升，齿轮箱维护周期由3个月延长至18个月以上，降低设备故障率，节约备件费用及检修人工费，切实提高现场有效作业率。

  2025年04期 v.53;No.294 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
  

• 衡钢130m²烧结机提高产量的生产实践

  尹凯;唐文华;肖国梁;周隆林;刘云峰;冯晓霞;吴群;

  针对130 m~2烧结机利用系数偏低、产量不高、能耗偏大等问题进行分析，采取治理烧结机漏风、调整烧结生产工艺、加强工艺管控等措施进行改进。结果表明：烧结机利用系数由1.33 t/（m~2·h）提升至1.56 t/（m~2·h），产能提升14.7%；固体燃耗下降3 kg/t左右；电耗下降约2 kW·h/t。

  2025年04期 v.53;No.294 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K]
  

• 《金属材料与冶金工程》征稿启事

  <正>《金属材料与冶金工程》（原《湖南冶金》）创刊于1973年，是由湖南省人民政府国有资产监督管理委员会主管，湖南钢铁集团有限公司与湖南省金属学会共同主办，面向全国的综合性科技期刊（双月刊），国内外公开发行。本刊是湖南省一级科技期刊，《CAJ—CD规范》执行优秀期刊，《中国核心期刊（遴选）数据库》与《中国期刊全文数据库（CJFD）》收录期刊，《中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）统计刊源》期刊，是《中国金属文献数据库》、《中国冶金文摘》、《中国无机分析化学文摘》等著名数据库和检索刊物的全文收录与文摘对象，被国家大型图书馆和材料、冶金类院校、科研院所和厂矿企业作为藏书之一。

  2025年04期 v.53;No.294 64页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
  
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