炼镁还原罐早期失效分析

对炼镁还原罐的失效形式及原因进行了理认和实验分析，研究发现还原罐的早期失效与化学成分及组织的控制不当直接相关，铬的不足导致还原罐的严重氧化；碳量过高导致晶界碳化物网的形成，为高温氧化及裂纹的扩展提供了通道；对回炉料控制不当带来的夹杂物也严重地影响了还原罐的使用寿命     

炼镁还原罐早期失效分析

对炼镁还原罐的失效形式及原因进行了理论和实验分析，研究发现还原罐的早期失效与化学成分及组织的控制不当直接相关。铬的不足导致还原的严重氧化；碳量过高导致晶界碳化物网的形成。     

铈在钢中的晶界偏聚行为与高温回火脆性

稀土元素在钢中细化奥氏体晶粒、提高钢的淬透性、减弱回火脆性、提高钢和合金的高温持久强度等方面的作用已有不断报导。但稀土元素在钢中的合金化作用还研究得不充分,稀土元素在晶界的偏聚,特别是在长时间回火时的晶界偏聚行为还很少研究。     

稀土元素稀土氧化物对钢抗氧化性的作用

钢和其他合金中加入少量稀土元素以后在许多方面性能;如范性、冲击韧性、长期强度、抗氧化性等都有显著提高。但目前对于稀土元素作用的原因还很不清楚.因此研究稀土元素的作用,从而扩大稀土元素的应用殊为重要.特别是我们国家稀土元素很多。许多事实表明稀土元素对钢或合金的高温抗氧化性有显著的作用.例如在 X20H80中加入稀土元素后能成百倍地提高使用寿命,而且发现在加入稀土元素的同时加入硅或铝则作用更为显著.在440号不锈钢和 Fe-Cr 合金中加入稀土元素镱以后提高抗氧化性.少量稀土元素提高钢及合金的抗氧化性的原因,这种作用与合金元素的关系等     

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。     

提高 3Cr24Ni7 钢热疲劳性的研究

指出３Ｃｒ２４Ｎｉ７钢高温失效的原因是由于高温下组织变化造成的碳化物平均间距过大,高温强度低于承载应力而引起的,其热疲劳是一种低周高应力疲劳,氧化裂纹在横向应力作用下沿晶界的扩展导致还原镁罐的最终开裂或漏气而报废．利用Ｎ,ＲＥ和Ｂ的微量合金化净化并强化了晶界,使得改性后的该钢种抗热疲劳性大幅度提高．     

高速重轨矫正圈用9Cr2MoRE钢的开发研究

通过添加不同含量的稀土元素,对比研究稀土含量对9Cr2Mo钢奥氏体晶粒度、相变点、抗拉强度及耐磨性的影响.研究结果表明,稀土元素可以有效细化9Cr2Mo钢的奥氏体晶粒,当稀土加入量为0.10%时,晶粒长大速率降低最明显.添加质量分数为0.1%的稀土后,9Cr2Mo钢的抗拉强度明显提高,塑性和延展性也有所改善.加入稀土元素后,9Cr2Mo钢在磨损过程中可以避免出现大块疲劳剥落现象,提高了耐磨性.     

金属锂还原罐内化学反应与传热耦合特性

为了分析真空热还原制取金属锂的还原效率和还原率,综合考虑罐内球团传热和化学反应,建立了传热与反应动力学耦合模型.利用该模型对单球团和还原罐内球团还原过程进行数值模拟,得到了球团温度及还原率的时间分布,并分析了罐外换热系数对球团还原过程的影响.结果表明:球团低导热率和反应等效热汇是影响还原过程的主要因素,罐中心区域和罐壁处的温度和反应速率存在较大差值;还原初期传热为还原过程的主要控制因素,而反应后期化学反应为主要控制因素;罐外换热系数对还原过程影响不大,增强罐内传热是提高还原效率的有效途径.     

稀土元素对大线能量焊接用钢的组织性能影响研究现状与展望

随着海洋资源的开发与利用日益急切,对海洋工程用钢的需求量日益增大,对其性能要求越来越高。本文总结了稀土元素在钢中的存在形式与表征手段及其在钢中所发挥的主要作用。阐明了目前在大线能量焊接用钢成分设计时添加稀土元素对改善热影响区性能的作用机理,并提出了稀土元素在钢中应用所面临问题的解决思路。     

稀土元素对鋼铁組織和性能的影响

国内外学者过去的工作說明了少量稀土元素对金属和合金的性能有很大的影响。它能除去金属中的气体,部分消除非金属杂质,改善钢的范性和提高钢的抗氧化性等。而稀土元素(尤其是象La、Ce等元素)在地壳中貯藏量也不少。为了进一步了解稀土元素对金属和合金的组织和性能的影响,我们在这方面开始进行了一些工作。     

炼镁还原罐材质的成份设计

本文针对炼镁还原罐在使用条件下的破坏形式及对该材质的成份设计进行了分析 ,还原罐材质在具有单一奥氏体的基础上 ,进行良好的合金化处理是提高其抗蠕变性和热强性的有效方法 ,对提高材质的使用寿命起到良好的作用。     

鱼雷罐的运行控制

为了提高铁/钢界面物流调控水平,以A钢厂铁/钢界面鱼雷罐为研究对象,运用冶金流程工程学理论,对鱼雷罐运行事件、时间参数进行解析,提出鱼雷罐周转个数计算方法,给出鱼雷罐运行控制水平的两个评价指标,并对鱼雷罐运行进行优化,形成鱼雷罐运行控制技术.该技术应用后效果明显:可将两座高炉的鱼雷罐周转个数由22减至18,使鱼雷罐周转率比原来提高0.5次,连续化程度系数分别提高0.09(1号高炉)和0.08(2号高炉).     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

低中碳Si－Mn－V钢回火马氏体脆性机理与稀土元素的作用

通过冲击试验并利用透射电镜，扫描电镜和Ｘ射线衍射仪等测试设备研究了低中碳Ｓｉ－Ｍｎ－Ｖ钢回火马氏体脆性机理及稀土元素的作用，结果表明：回火碳化物的析出和粗化是导致试验钢回火马氏体脆性断裂的本质因素，回火马氏体脆性断裂方式强烈取决于钢中含碳量；稀土元素对试验钢回火马氏体脆性的影响与钢中含碳量有关．     

稀土深层渗碳钢晶粒长大及组织遗传研究

通过稀土元素对深层渗碳钢奥氏体晶粒长大倾向的研究,探讨了深层渗碳钢组织遗传的特点,结果表明:稀土元素可细化奥氏体晶粒,从而可以抑制深层渗碳钢的组织遗传,为深层渗碳钢的组织遗传问题提供一些资料。     

低中碳Si—Mn—V钢回火马氏体脆性机理与稀土元素的作用

通过冲击试验并利用透射电镜，扫描电镜和Ｘ射线衍射仪等测试设备了研究了低中碳Ｓｉ－Ｍｎ－Ｖ钢回火马氏体脆性机及稀土元素的作用。结果表明：回火碳化物的析出和粗化是导致试验钢回火马氏体脆性断裂的本质因素，回火马氏体脆性断裂方式强烈取决于钢中含碳量；稀土元素对度回火氏体脆性的影响与钢中含碳量有关。     

超高层巨型钢框架结构失效模式分析

采用有限元软件对某超高层巨型钢框架结构进行Pushover非线性弹塑性分析,分别改变巨型框架梁布置或巨型框架梁高,得到各自失效模式.比较不同结构失效模式下的最大侧移,找出具有最优结构构造形式的巨型钢框架结构.将最优巨型钢框架结构中的失效支撑替换为防屈曲支撑,重新通过Pushover分析其失效模式,与原最优巨型钢框架结构的失效模式进行比较.分析结果表明:部分采用防屈曲支撑改变了巨型钢框架的最弱失效模式,使其抗震性能得到明显提高.通过逐步将失效支撑替换为防屈曲支撑,得到具有最优经济性能和抗震性能的超高层巨型钢框架结构.     

15MnMoVNR钢硫化物及氧化物夹杂的研究

用光学金相及电子探针对15MnMoVNR钢非金属夹杂物进行了研究。发现在低的RE/S=(0.5～2)比值条件下,稀土元素能部份地改善硫化物形态,使球状、粒状及条状硫化物共存于钢中。电子探针分析证实,除个别情况外,粒状硫化物均为稀土硫化物(RE)_2S_3,且不含Mn、Mo、V等元素;而长条状硫化物则为MnS,而不含RE及Mo、V等元素。氧化物夹杂均为稀土氧化物。文中还讨论了夹杂物形态对钢性能的影响。为进一步改善钢的横向塑韧性,有必要提高钢中稀土元素的实际含量。     

基于振动响应的浮置板轨道钢弹簧失效影响及检测方法

为了研究钢弹簧失效对装配式浮置板轨道动力性能的影响,并有效检测钢弹簧在线路运营过程中的服役情况,基于深圳地铁某线钢弹簧浮置板轨道结构,利用ABAQUS软件建立了含有钢弹簧失效的车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学有限元模型,探究了单个及组合钢弹簧失效对浮置板轨道动态性能的影响,并提出了基于振动传递率函数和奇异值熵理论的钢弹簧失效检测方法。研究结果表明：车辆垂向加速度对单个或多个钢弹簧失效的敏感度较低;相较跨中位置,浮置板端部发生单个钢弹簧失效对轨道结构的振动响应影响更大;当多个钢弹簧失效时,钢轨和浮置板最大垂向位移较单个钢弹簧失效显著增大,且全部超过相关限值,这将对浮置板轨道结构的稳定性产生较大影响;在钢弹簧失效后,检测点之间振动传递率的最大值及平均值相比于失效前有所减小,并且失效前后的奇异值熵也发生明显变化。本文通过提取各测点垂向加速度响应,结合振动传递率函数的最值、均值及奇异值熵指标的检测方法能较好地反映钢弹簧的失效情况,以期为今后钢弹簧损伤检测的工程应用提供理论指导。     

球团预制-硅热还原炼镁还原罐内传热

为了解决皮江法还原罐内传热慢的问题，提出将白云石粉、硅铁、萤石混合，加入黏结剂先造球再煅烧，煅烧后的热球团直接用于还原的炼镁新技术.采用数值方法研究预制球团在还原罐内的传热规律.结果表明:提高硅铁添加量、增加球团直径、减小床层密度均有利于热量向还原罐内部传递;将边界温度由1473K提高至1498K，还原罐中心区域达到1473K的时间由300min缩短至178min;当还原罐直径为300mm时，对于直径为25mm的预制球团，还原罐中心点加热至1473K的时间为90min，而对于皮江法球团则需要288min.