高熵合金

• 陶瓷材料的新篇章：高熵陶瓷

  徐娇;拜淼;邢秋玮;

  在人类社会的发展历程中，陶瓷材料不仅是文化传承的载体，也是科技进步的重要标志。高熵陶瓷的兴起标志着陶瓷材料的发展迈上了新的台阶。与传统陶瓷相比，高熵陶瓷具有特殊的结构与性能。近年来，随着固态烧结、水热合成、气相沉积等先进制备技术的应用，开发出了具有良好性能的氧化物及非氧化物高熵陶瓷块体、粉末及涂层。在未来，高熵陶瓷凭借其卓越性能，有望在结构零部件、隔热防护、耐腐蚀材料以及耐磨耗领域崭露头角。

  2025年02期 No.238 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
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元素解码

• “金属维生素”——钒的来源及应用前景

  富志生;

  钒被世界各主要经济体列为关键金属和战略金属，在钢铁、有色冶金、化工、电子、储能、医药和航天航空等诸多国民经济领域有着广泛的应用。人类认识钒距今也不过200余年，我国是全球钒资源储存、生产和消费的第一大国，在实现钒资源高效利用的同时，钒在绿色能源领域发挥着越来越重要的作用。本文对钒的来源途径、钒及钒合金在国民经济领域的应用做了介绍，并简要展望了钒科技未来发展方向。随着我国提出建设民航强国战略构想以及“嫦娥计划”、“核电规划”等一系列高科技项目的实施，高端钒基新材料的应用前景将十分广阔。

  2025年02期 No.238 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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科技前沿

• 超低锰工业纯铁生产工艺流程研究与实践

  赵傲南;

  随着某厂工业纯铁品种大类的拓展，高端用户对锰含量提出了更高的要求，某厂铁水中锰质量分数为0.17%～0.22%，在现有生产经验中，单独依靠转炉脱锰难以满足产品要求。新工艺采用“铁水预处理—转炉—氩站—LF—RH—连铸”生产流程，对铁水、废钢、钢包进行选择，优化转炉造渣制度、供氧操作和底吹模式与精炼脱锰工艺，控制成品锰质量分数≤0.020%。转炉终点锰质量分数由0.075%下降到0.025%,LF脱锰率14.5%～23.2%,RH硅铁前脱锰率为15.4%～28.3%。通过采用新工艺能够实现超低锰工业纯铁的稳定批量生产。

  2025年02期 No.238 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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• 海洋平台钢铸坯中间纵裂纹控制技术

  曹龙琼;夏金魁;陈敏;严敏;金海兵;刘响;张立强;

  鄂钢在2022年生产海洋平台钢板过程中遇到了中间纵裂纹问题，该年度海洋平台钢的平均热送率为8.7%，中间纵裂纹的发生率高达30.89%。由于该缺陷难以通过人工肉眼及时检测，通常依赖缓冷后的质量评估。为提高缺陷识别的准确性，引入了先进的板坯质量表面检测系统，并针对中间纵裂纹开展了系统性攻关。通过优化连铸结晶器的冷却水量、锥度及保护渣等关键工艺参数，成功将中间纵裂纹的发生率控制在10%以内，同时将热送率提升至81%。研究结果为提高海洋平台钢的生产质量提供了有效的技术支持，具有重要的理论和实践意义。

  2025年02期 No.238 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K]
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• 桥梁钢板探伤不合原因分析

  王豪;姜敏;钟华军;王康豪;徐宁;王新华;

  针对国内某厂Q370qE-Z35低合金桥梁结构钢轧板超声波探伤检测不合格的问题，对其超声波探伤检测不合格轧板进行取样，详细检测分析了造成轧板超声波探伤检测不合格的冶金诱因。研究结果表明，轧板中尺寸100～200μm的大型条串状、低熔点钙铝酸盐与高熔点钙镁铝酸盐相伴生的复合夹杂物是导致轧板探伤不合的直接冶金诱因，为减少此类条串状夹杂物造成的钢板探伤不合，控制其在连铸坯中的尺寸为25μm以下。

  2025年02期 No.238 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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金属与文明

• 盱眙东阳汉墓群出土铜盆的材质和工艺

  余子骅;李军;陈刚;田建花;

  为了解汉代江淮地区铜器的制作技术和腐蚀特征，对盱眙东阳汉墓群出土的铜盆的本体和锈蚀进行了成分及显微组织分析，结果显示铜盆用铜锡铅三元合金铸造，后腹壁和底部进行了退火和局部热锻处理。锈蚀和本体的铜、锡含量存在明显差异，可能与腐蚀导致的表面锡富集有关。锈蚀产物主要为赤铜矿、锡石、白铅矿、孔雀石、蓝铜矿，锈蚀内层为赤铜矿与锡石层夹杂，外层为孔雀石、锡石、白铅矿夹杂的形态分布。

  2025年02期 No.238 31-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2146K]
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炉火探秘

• 高品质中厚板炼钢过程中夹杂物特征演变

  甄新刚;李廷刚;李永金;张志强;代景鑫;王章印;

  造成中厚板超声波探伤不合的主要原因为铸坯偏析、夹杂物含量高、铸坯中心疏松（遗传至钢板）、钢板内部裂纹等。本文针对夹杂物引起的探伤不合问题进行分析，通过对转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸工艺全流程取样、分析，分析夹杂物的特征演变规律，明确工艺改进的方向。结果表明，转炉出钢铝脱氧后的夹杂物主要为Al_2O_3。LF出站、RH破空时为CaO–MgO–Al_2O_3三元系夹杂物，二者成分基本一致。经过RH真空精炼后夹杂物数量减少。钙处理后，夹杂物大部分转变为CaO–MgO–Al_2O_3–CaS系，CaS含量较高。软吹结束后夹杂物仍为CaO–MgO–Al_2O_3–CaS系。

  2025年02期 No.238 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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• 高压锅炉管用钢中夹杂物的分析及控制

  孔保建;张龙;李可伟;赵延安;许进;

  为解决炼钢厂高压锅炉管用钢管坯非金属夹杂物超标问题，从转炉终点氧含量控制、精炼顶渣渣系、钙处理以及连铸留钢操作等工艺进行了数据分析和优化调整，结果表明在转炉终点氧的质量分数≤0.04%，采用合适的精炼渣系（w(CaO)=55%～60%,w(Al_2O_3)=20%～25%,w(SiO_2)=9%～13%，碱度R=4～6,w(MnO)+w(FeO)≤0.6%），分段式轻钙处理以及连铸留钢渣3.8～4.3 t的情况下，生产的连铸坯中非金属夹杂物合格率由2022年的92%提高至98%，有效解决了高压锅炉管用钢非金属夹杂物超标问题，提高了铸坯内部质量，提升了产品的市场竞争力。

  2025年02期 No.238 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
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• 2000℃高温下的守护者——解析高炉风口小套的损坏机制与防护技术

  孙力;李昌国;

  高炉是长流程钢铁企业核心生产环节之一，风口小套损坏导致高炉非正常休风，会给企业带来直接的经济损失。方大达州钢铁5号高炉风口小套频繁损坏，通过调节喷煤支管位置和采用定制加厚风口小套等措施均不能有效控制风口小套的损坏；最终通过适当提高高炉铁水硅含量，有效地减少了风口小套烧漏的数量，从而查明风口小套损坏的主要原因是高炉铁水硅含量过低引起的烧漏。

  2025年02期 No.238 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
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金属变形记

• 镍基耐蚀合金Hastelloy G30板材热处理

  杨哲;郑博龙;郭盛祥;程伟;杨晗;

  为了研究了哈氏合金G30板材的热处理工艺和第二相σ相的析出敏感性，采用光学显微镜、拉伸试验机等对经过不同热处理工艺后的G30板材的微观组织进行观察，并对板材的力学性能进行测试，分析了不同热处理温度的影响和不同服役温度下第二相σ相的析出规律。结果表明：G30板材经过1170℃保温30 min后水冷的热处理工艺，微观组织均匀单一、σ相大量溶解，表现出最优的综合性能，可以满足标准ASTM B582—07(2018)对G30哈氏合金的性能要求。此外，由于G30板材在高于800℃的环境中长时间保温会析出第二相σ相，实际服役温度一般应低于800℃。

  2025年02期 No.238 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
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• 热镀锌机组退火炉烧嘴空燃比调整与故障分析

  李庆刚;梅锐东;毛然;马伯霖;

  本文结合热镀锌机组退火炉烧嘴燃烧效果不良、故障率较高的问题，介绍了热镀锌机组退火炉烧嘴构成和烧嘴进行空燃比调整的基础条件，确定烧嘴调试的技术方案，详细阐述了烧嘴调整的操作步骤，同时针对烧嘴空燃比调整过程中遇到的问题进行总结，形成烧嘴故障的诊断与处理方法。经过烧嘴调试后，本钢浦项3~#、4~#镀锌机组厚料产量分别提升至75和50 t/h以上，对如何分析辐射管燃烧故障、判断烧嘴换热器损坏、调节适合本机组的燃烧空燃比具有指导意义。

  2025年02期 No.238 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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冶途质检站

• SPHT1高频焊管焊缝开裂分析

  苏崇涛;郭晓静;左海霞;

  某厂家的SPHT1钢板制成焊管后，在压扁实验过程中发生了开裂，为找出焊管开裂的原因，采用扫描电子显微镜、光学显微镜和能谱仪分析等手段对开裂焊管的压扁和未压扁部位进行了检验和分析。结果表明，焊管开裂的主要原因是在较高热输入及较大挤压力的焊接工艺下，钢板内分布的条状硫化物夹杂被挤压外露到钢管表面，在夹杂物部位形成裂纹，并在外力作用下扩展导致焊管在压扁试验中开裂。

  2025年02期 No.238 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K]
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• Mn含量对合金钢活塞正火组织的影响及改善措施

  吕晓霞;欧周华;刘田;浦一凡;杜文乐;裴贺莹;

  针对ASTM A322–4140合金钢活塞进行正火处理后得到贝氏体组织而非技术标准要求的珠光体和铁素体的现象，通过观察不同Mn含量的ASTM A322–4140合金钢正火组织，研究了Mn含量对该活塞正火组织的影响，提出了改善合金组织的热处理工艺。研究结果表明，将Mn质量分数控制在0.75%～0.80%时可有效预防活塞正火后贝氏体组织的产生。此外，根据贝氏体在高于500℃进行回火可发生回复及再结晶，重新析出铁素体的特点，在贝氏体生成后采用正火（880℃×4 h+空冷）加回火（650℃×6 h+空冷）的热处理工艺可有效改善甚至消除贝氏体组织。

  2025年02期 No.238 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
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• 热镀锌低碳钢表面亮点缺陷原因分析与控制

  刘晓峰;李鸿友;魏春新;顾忠帅;张晶晶;闵铜;

  热镀锌低碳钢在实际应用中最为广泛，但带钢表面存在的亮点缺陷对冲压成型、电泳涂装均会产生不利影响。通过场发射扫描电子显微镜、超景深数码显微镜对亮点缺陷的微观形貌和化学成分进行分析，并对现场工艺流程进行排查，确定带钢表面亮点缺陷的产生原因。研究结果表明，该亮点缺陷由出口活套张紧辊表面聚集的锌灰、锌粉压入造成。针对此类缺陷产生原因，结合产线实际，通过优化炉鼻子工艺，将炉鼻子露点从–6℃调整至–10℃，有效抑制炉鼻子内锌灰产生，抑制层更加均匀致密，提高锌层附着力。经过实践验证，采取优化措施后亮点缺陷大幅减少，带钢表面亮点缺陷率由21%降低至1.5%。

  2025年02期 No.238 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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材料物语

• “钛”有未来：从航空航天到日常生活，钛金属如何改变世界？

  赵普;邵军;姜静;邹清鹏;贾雨杰;

  中国钛产业链上中下游，涉及钛矿石、海绵钛等基础材料，航空航天、国防军工、日常生活等钛产品应用，钛材生产加工技术和设备等领域。基于2023年中国钛谷国际钛产业博览会，对钛矿、海绵钛、国内整体钛材加工现状及医疗、生活和3D打印等细分领域发展趋势进行概述，详细阐述了宝鸡地区钛材加工、熔炼等行业现状，并对钛行业未来几年的发展提出了一些建议。

  2025年02期 No.238 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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• 探秘汽车装饰不锈钢:多样外观与超强耐蚀背后的科技密码

  顾磊明;

  不锈钢因其优良的装饰性、成形性和耐蚀性，在汽车装饰件上得到广泛应用。近年来，为满足汽车消费者对于装饰多样化的需求，各种新型装饰不锈钢材料应运而生，作为装饰材料的两大特点——外观和耐蚀性能已成为相关研究人员关注的重点。本文结合2023年上海国际车展的车型外观调研，总结了汽车装饰不锈钢材料的最新发展趋势、外观参数、牌号选择要点以及各类腐蚀方法的适用范围和特点，最后对各类新型装饰不锈钢开发和应用的技术难点进行了预测。

  2025年02期 No.238 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
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冶金环保风

• 电炉钢渣的辊压破碎余热有压热焖处理与应用

  于春强;

  电炉钢渣是电炉冶炼过程中的产物，与转炉炼钢过程相比，电炉冶炼过程渣量更大，渣中全铁含量更高，平均渣中全铁质量分数超过20%，部分钢厂甚至超过30%，具有很高的回收利用价值。本文分析了张宣科技原钢渣处理工艺存在的缺点和不足，介绍了现有工艺（辊压破碎余热有压热焖）流程，阐述该工艺处理过程中的物理化学变化和基本原理，并对工艺处理的生产实践情况进行了总结。张宣科技使用辊压破碎余热有压热焖工艺处理电炉钢渣时钢渣处理率达100%，且处理后钢渣指标良好，该钢渣经二次处理后所得的渣钢、磁选粉和尾渣都可二次利用，生产过程无废水排放，无噪声、无粉尘污染，生产用水可循环使用，实现了生产过程“近零排放”，提高了经济效益，保护了生态环境。

  2025年02期 No.238 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
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