钨、钼、钒氧化物直接合金化生产M2高速钢

论述了采用白钨矿、氧化钼和五氧化二钒代替钨铁、钼铁和钒铁冶炼W6Mo5Cr4V2 (M2 )高速工具钢的理论依据和可行性 ,介绍了冶炼工艺技术条件 ,产品性能测试和效益分析等方面的内容。实验表明 ,在中频感应炉上采用白钨矿、氧化钼和五氧化二钒直接还原合金化生产M2高速钢的新工艺顺行 ,产品化学成分合格。合金元素回收率高 ,其中 ηw97.0 8%、ηMo96 .5 1%、ηv93.79%。M2钢质量优良 ,HRC高达 6 2 .2 ,冲击韧性αk>4 9kJ cm2 ,夹杂评为 0 .5级 ,显微组织均匀、致密。而且具有显著的经济效益和社会效益 ,新工艺可以在生产中推广应用。     

铝硅热法冶炼FeWMo合金

根据Si、Al还原WO3、MoO3和FeO的△G－T图，论证了铝硅热法生产FeWMo合金是完全可能的。由SiO2-Al2O3-CaO渣系熔度图和粘度图，获得在较低熔化温度和较低粘度状态下渣系的化学组成；结合单位炉料的热效应进行配料。研究表明，影响W、Mo回收率的主要因素是单位炉料的热效应、还原剂比例及配比、石灰和萤石配比等。采用下列工艺条件：Q为2700－2800kJ/kg炉料，κ＝58％－60％，石灰配比为3％－5％左右，可以获得含W35％左右、Mo30％左右的FeWMo合金，元素回收率达到ηw91.2%-92.8%、ηMo92.0%-93.8%。产品完全可以用于生产WMo系列合金钢，该法熔炼设备和工艺简单，生产成本低，经济效益好，开发应用前景良好。     

含氮稀土耐热钢H1的研制

用作高温还原反应罐的H0耐热钢（1Cr25Ni20）性能优良，但生产成本高。笔者研制开发的含氮稀土H1耐热钢（3Gr25Ni8REN）具有镍低、性能优良的特点。H1钢的高温抗氧化性能、高温持久强度和抗热疲劳性能均优于H0钢，可以长期在1200℃左右高温下工作，使用寿命为H0钢还原罐的1.5倍左右。H1钢的生产成本仅为H0钢的2/3左右，其经济效益十分显著。文中叙述了选择H1耐热钢化学成分的理论依据；H1和H0耐热钢的冶炼工艺，材料性能测试方法和测试数据，并作了两种钢的性能比较，结果表明H1钢完全可以替代H0钢用于制作生产Mg、Ca和Ti的还原罐。     

高耐磨合金钢W1研制

论述合金元素C、W、Cr、V、RE在钢中的作用及高耐磨合金钢W1成分的选择。介绍了四因素三水平正交设计法进行W1钢的冶炼、锻造和热处理工艺。稳定条件试验取得了良好的效果。推荐的W1化学成分为CⅡWⅢCrⅠVⅡ,其洛氏硬度HRC达到62.48，冲击韧性αk达到22.85J/cm^2。与M2高速工具钢相比，HRC高一些，αk稍低一些，但合金元素含量仅为M2钢的40%左右，生产成本低，经济效益十分显著。     

铁液碱性熔渣脱砷

中国储藏有大量的含砷铁矿。由于目前国内外钢铁生产流程中没有成熟的脱砷工艺。因此,开展钢铁脱砷技术研究对充分利用含砷铁矿资源,提高钢纯净度等有着迫切的现实意义。通过电阻炉上一系列实验研究,结果表明：CaO碱性熔渣对铁水可取得较好的脱砷效果;脱砷炉渣的X射线衍射分析表明CaO基碱性熔渣对铁液脱砷的产物是Ca3As2,脱砷反应为还原反应;脱砷的热力学条件是：W本系的氧位越低,铁注中硫含量越低、脱砷温度越高,熔渣碱度越高,脱砷效果越好。     

高韧性耐磨钢（W2）的研制

良好的耐磨性能与韧性通常很难兼之，采用高合金风生产成本较高，W2钢则两种特性兼优，且合金成份成本较低，采用合理的化学成分，冶炼工艺，锻造方法和热处理条件，得到了洛氏硬度60．2，冲击韧性σk115J/cm^2的W2钢，其合金元素总量（W＋Mo V Cr)为M2高速工具钢的40％左右，洛氏硬度和耐磨性能达到M2水平，冲击韧性σk则比M2高1．5倍，W2钢性能亦优于日本新研制开发的ES钢，其吨钢生产成本约为M2钢的35％－40％左右。