温度对高锰高铝钢氧化动力学规律的影响

为了明确高锰高铝钢在高温下氧化的动力学规律，采用恒温氧化法研究了高锰高铝钢在干燥空气中温度为900～1 300℃时的氧化行为，利用XRD、SEM+EDS对氧化皮横截面和表面的的物相及形貌结构进行了分析，并利用FactSage软件对样品在不同氧分压和不同氧化温度下生成的物相进行了计算。结果表明，温度为900～1 300℃时，高锰高铝钢氧化均遵循抛物线规律。温度小于1 100℃时，氧化反应活化能为128.04 kJ/mol,高锰高铝钢氧化皮外层为富锰氧化物，中间层为锰铁氧化物，内层主要是锰铁氧化物还有少量氧化铝。中间层和内层中存在大量的气孔，中间层靠外侧的气孔为束条状气孔，靠内侧为无规则大圆形气孔，内层的气孔多为均匀分布的小尺寸气孔。温度大于1 200℃时，氧化反应活化能为212.84 kJ/mol,高锰高铝钢氧化皮有3层，但成分与温度小于1 100℃时的氧化结果差异较大，外层为锰铁氧化物，中间层为富锰氧化物，内层以锰铁氧化物为主还均匀分布有少量Al₂O₃颗粒。高锰高铝钢氧化皮的致密性、连续完整性均优于温度小于1 100℃时氧化皮，对氧化过程的阻...     

高锰高铝钢纯净度控制关键技术研究进展

汽车轻量化对低密度高锰高铝钢的需求日趋迫切,然而高锰高铝钢的大规模化生产仍受制于纯净度控制技术与连续浇注工艺.首先基于高锰高铝钢的成分特点,阐述了高锰高铝钢的微观组织特征,然后通过热力学模拟了高锰高铝钢中夹杂物的形成与演变规律,分析了不同Al和Mn含量对夹杂物的类型和含量的影响规律,最后总结了近年来国内外学者关于高锰高...     

铝镁质浇注料抗高锰高铝钢液侵蚀研究

Fe-Mn-Al-C系低密度高强钢是前景广阔的先进钢材之一，其中添加有高含量Mn、Al等合金元素，在熔炼过程中与耐火材料反应，会造成材料蚀损及影响钢液洁净度。因此，针对钢包用铝镁质浇注料，采用坩埚法开展其抗高锰高铝钢侵蚀实验，探讨不同反应条件下钢液对浇注料的侵蚀行为和钢中夹杂的变化规律。结果表明：主要是钢中Mn对耐火材料扩散渗入较严重，与材料反应变质破坏结构，而随Al添加量增加会呈现对侵蚀的先抑制再逐步促进作用；随着反应时间延长，钢液对耐火材料侵蚀逐渐加剧，冶炼90 min后的钢中总O含量及非金属夹杂物略有增加。但总体上，钢液对铝镁质浇注料的最大侵蚀率仅7.07%,且对钢液质量的预期影响也相对有限，能适应高锰高铝钢的冶炼。     

高锰高铝钢纯净度控制关键技术研究进展

摘要：汽车轻量化对低密度高锰高铝钢的需求日趋迫切,然而高锰高铝钢的大规模化生产仍受制于纯净度控制技术与连续浇注工艺。首先基于高锰高铝钢的成分特点,阐述了高锰高铝钢的微观组织特征,然后通过热力学模拟了高锰高铝钢中夹杂物的形成与演变规律,分析了不同Al和Mn含量对夹杂物的类型和含量的影响规律,最后总结了近年来国内外学者关于高锰高铝钢中夹杂物形成理论和实验研究,钢中高铝含量显著影响Al2O3、AlN及AlON的竞相析出以及影响MnS等夹杂的析出行为,进而从精炼渣、耐火材料和保护渣角度分析了高锰高铝钢冶炼特点并指出了其纯净度控制的关键方向。     

莫来石和氧化铝对高锰高铝钢用铬质引流砂烧结的影响

为了提升高锰高铝钢的自动开浇率,将莫来石和氧化铝等颗粒加入铬质引流砂中,研究揭示了高锰高铝钢对铬质引流砂烧结行为的影响规律.研究发现,铬质引流砂添加莫来石后,莫来石会熔解并与铬铁矿砂反应,从而生成SiO2-Al2O3-FeO-MgO系液相.无钢液作用下,提高引流砂中Al2O3含量有利于铬质引流砂的烧结,但超过一定范围反...     

高铝铁矿和高锰铁矿共还原行为的研究

高铝铁矿和高锰铁矿是两种储量丰富但又极难分选的铁矿资源,实现铁、锰、铝的高效综合利用具有重要意义.本文研究了这两种铁矿石工艺矿物学,考查了单矿种及两者的混合矿种的直接还原行为及还原过程中的矿物组成演变,揭示了相应的还原机理.结果表明:高铝铁矿难还原,其机理为经还原后仅部分铁氧化物转化为金属铁,其余的铁与铝、硅矿物形成难还原的铁橄榄石和铁尖晶石;高锰铁矿易还原,其中的铁氧化物大部分被还原成金属铁,锰氧化物与铝、硅矿物结合形成锰尖晶石和锰橄榄石,促进了铁氧化物的还原.而且在相同还原条件下,高锰铁矿球团金属化率比高铝铁矿高30个百分点,前者还原性明显优于后者.两种矿进行共还原,当高锰铁矿配比达到60%时,球团金属化率就可大于90%.锰氧化物的存在对高铝铁矿石中铁氧化物的还原具有显著的促进作用.     

精炼渣与高锰高铝钢液的相互作用

摘要：为了研究精炼渣与高锰高铝钢液相互作用规律,以CaO-5%SiO2-Al2O3-8%MgO精炼渣与Fe-15Mn-10Al-0.7C高锰高铝钢液在1600℃的渣金反应为研究对象,分别在渣金反应5、15、30、60和90min时取钢样和渣样,通过钢液和渣成分变化进行了渣金反应动力学计算。结果表明：整个渣金反应过程中,钢液中［Al］和渣中SiO2不断降低、渣中Al2O3不断增加;精炼渣与高锰高铝钢液反应前期限制性环节为［Al］在边界层的传质,反应后期渣成分发生改变、黏度升高以及渣中固相颗粒形成,使得SiO2在渣中的传质条件恶化,SiO2向反应界面的传质成为渣金反应的速率限制环节;精炼渣与高锰高铝钢反应分3个阶段：初期反应剧烈、中期渣金界面形成尖晶石层并阻碍渣金反应、后期反应趋于稳定。     

电流处理细化纯铝凝固组织的研究

介绍了一种改善金属凝固组织的外场处理新方法一电流处理方法。研究了液态下施加直流电流和脉冲电流对工业纯铝凝固组织的影响。结果表明，该方法可以细化纯铝的凝固组织，使粗大的柱状晶变为细小的等轴晶；处理参数不同，对铝锭的宏观组织细化程度不同。     

脉冲电流处理方式对45钢凝固组织的影响

45钢(0.43%C)在10kg中频感应炉出钢前(凝固前)经2600V、0.862Hz、电容器电容量200μF脉冲电流处理60s和钢水在铸模凝固过程用相同参数的脉冲电流处理3.5min后发现,两种脉冲电流处理方法均能改善钢的凝固组织:增加等轴晶和减少柱状晶数量,并减少魏氏组织,使珠光体片层间距减小;同时改善了钢的成分偏析,碳、硫、磷的偏析指数分别由未经脉冲电流处理的1.257、1.502和1.384降低至脉冲电流处理的1.125～1.194、1.067～1.300、1.227～1.092。     

高铝钢连铸保护渣性能的控制

 高铝钢连铸过程中,钢渣反应将导致连铸保护渣成分和性能发生较大的变化。论文从热力学方面分析了高铝钢钢渣反应特性,计算结果表明为了减少渣中SiO2的还原,应控制渣中的SiO2含量,此外,在连铸保护渣中配加MnO能抑制渣中SiO2的大量还原;同时采用高碱性高玻璃化连铸保护渣理论保证熔渣在钢渣反应和吸收Al2O3夹杂后性能的稳定性。在此基础上,进行了工业性试验,结果表明：高铝钢连铸保护渣吸收夹杂物后熔点和粘度变化不大,铸坯表面和皮下质量良好,完全满足高铝钢浇铸要求。     

热轧高锰TRIP/TWIP钢组织性能研究

利用控轧控冷工艺开发了锰质量分数为18.8%的热轧高锰TRIP/TWIP钢板,分析了轧制工艺参数对热轧高锰钢组织和性能的影响,讨论了实验钢的断裂机理。结果表明：通过控轧控冷方法可以热轧出抗拉强度达到940 MPa左右,断裂伸长率在40%以上的高锰钢板。冷却速度和卷取温度等工艺参数对实验钢组织性能影响不是非常明显。高锰钢优异的力学性能是TRIP和TWIP效应共同作用的结果。高锰钢拉伸呈韧性断裂,裂纹多沿奥氏体/马氏体晶界萌生、扩展。     

高碳钢方坯凝固质量研究

阐述了高碳钢方坯的生产现状及内部缺陷的成因,研究了二冷比水量、过热度和拉速对铸坯内部质量的影响。结果表明,在没有末端电磁搅拌和轻压下的条件下,满足高碳钢150mm2方坯质量要求的最佳工艺为:比水量0.75L/kg、过热度不大于25℃、拉速2.1m/min;铸坯中心缩孔不大于2.0级、中心疏松不大于1.5级、中心碳偏析指数不大于1.08。     

Effect of Manganese on Microstructures and Solidification Modes of Cast Fe-Mn-Si-Cr-Ni Shape Memory Alloys

We investigated microstructures and solidification modes of cast Fe-(13-27)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni shape memory alloys to clarify whether Mn was an austenite former during solidification. Furthermore, we examined whether the Cr_eq/Ni_eq equations (Delong, Hull, Hammer and WRC-1992 equations) and Thermo-Calc software^® together with database TCFE6 were valid to predict the solidification modes of cast Fe-(13-27)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni shape memory alloys. The results have shown that the solidification modes of Fe-(13-27)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni alloys changed from the F mode to the FA mode with increasing the Mn concentration. Mn is an austenite former during the solidification for the cast Fe-Mn-Si-Cr-Ni shape memory alloys. The Delong, Hull, Hammer, and WRC-1992 equations as well as Thermo-Calc software^® together with database TCFE6 are invalid to predict the solidification modes of cast Fe-(13-27)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni SMAs. To predict the solidification modes of cast Fe-Mn-Si-Cr-Ni alloys, a new Cr_eq/Ni_eq equation should be developed or the thermodynamic database of Thermo-Calc software^® should be corrected.     

Study on Microstructures and Mechanical Properties of High Manganese Steels with TRIP/TWIP Effects

In the present work, advanced high strength and high ductility TRIP/TWIP steels with different manganese concentrations were studied. The microstructures of these steels were evaluated prior to and after deformation and the mechanical properties of these steels were determined. The microstructure analysis indicated that both TRIP and TWIP effects appeared in the steel with lower Mn content, while the TWIP effect was the dominant deformation mechanism in the steel with a higher Mn content, with many deformation twins formed during the deformation. In addition, the forming limit diagrams of these steels were recorded and the results showed an excellent formability.     

奥氏体不锈钢凝固组织中残留铁素体特征研究

 采用化学侵蚀、彩色金相和电子探针（EPMA）等方法对AISI304奥氏体不锈钢连铸方坯凝固组织及其残留铁素体的形貌、化学组成等特征进行了分析,并采用DICTRA软件对铁素体向奥氏体的扩散转变进行了模拟研究,结果表明AISI304不锈钢铸坯表层树枝晶区的二次枝晶间距为12~20μm,富Cr贫Ni的残留铁素体呈骨骼状分布;铸坯中心等轴晶区的残留铁素体为蠕虫状分布,中心等轴晶区的残留铁素体富Cr贫Ni的同时富Si贫Mn,且其富Cr贫Ni的程度比柱状晶区的残留铁素体轻。钢液成分和先析铁素体向奥氏体扩散转变时间、距离是影响残留铁素体化学组成的主要因素。     

不同微观组织高强度管线钢冲击韧性的研究

采用示波冲击试验方法研究了具有不同微观组织高强度管线钢的夏比冲击性能。据该试验的位移-载荷曲线，描述了其断裂能量吸收特征、微观组织中脆性相的存在特点，并以此为依据论证了针状铁素体组织管线钢较铁素体珠光体组织管线钢具有更高的止裂能力。     

铸态高锰钢锤头的工艺研究和改进

通过对高锰钢锤头的组织研究分析与工艺试验,采取调整加入少量合金元素的铸态高锰钢锤头,可以不经过水韧处理,即可满足产品质量要求,并能缩短工艺流程,提高生产效率.     

高锰钢的炉前分析

锰含量较低的金属材料,锰的炉前分析方法［１］很多,也很成熟。高锰钢及现今广泛用于锤式破碎机锤头的高锰合金钢,锰含量约１１．０％－２０．０％,对此范围的锰含量缺少很好的方法。根据我厂的实际情况,并参照ＧＢ２２３．４—８８《硝酸铵氧化容量法测定锰量》总结了一种锰的炉前分析方法,经过三年的应用效果较好,精密度、准确度完全能够满足国标要求,分析时间５～６ｍｉｎ。１实验部分１．１主要仪器和试剂ＴＧ３２８Ａ电光分析天平。硝磷混酸：将３２３ｍＬ硝酸,１２０ｍＬ磷酸混合后用水稀释至１０００ｍＬ,再加５ｇ硝酸银;…     

ICP-AES法测定铝锰合金中铝和锰量

试验研究了酸溶冒硫酸烟后,采用内标法,电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-AES法测定铝锰合金中铝、锰元素的方法。既保证了样品中高含量铝的检测结果准确性,同时又实现了铝、锰元素的同时测定,缩短了检测周期。     

Effect of Naturally Deposited Film on the Sub-rapid Solidification of Medium Manganese Steel by Using Droplet Solidification Technique

Metallurgical and Materials Transactions B - In this study, the effect of naturally deposited film on the interfacial heat transfer during the sub-rapid solidification of medium manganese steel was...