- 张昊鑫;王秀;韩漾;曹中秋;张轲;王艳;
采用真空热压技术将粉末冶金法（PM）和机械合金化法（MA）制备的常规和纳米尺寸粉末热压成显微组织不同的PM和MA Co-20Fe-20Cr及PM和MA Co-20Fe-30Cr块体合金，利用电化学测试技术研究了合金在0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为，以及纳米化和Cr含量对腐蚀行为的影响。结果发现：2种纳米合金的腐蚀电流密度较相应的常规尺寸合金分别减小5.0669μA/cm~2和1.6703μA/cm~2，电荷传递电阻分别增大29675Ω/cm~2和30947Ω/cm~2，表明纳米化能提高合金的耐腐蚀性能；2种Co-20Fe-30Cr合金的腐蚀电流密度较相应的Co-20Fe-20Cr合金分别减小3.5811μA/cm~2和0.1845μA/cm~2，电荷传递电阻分别增大10633Ω/cm~2和11905Ω/cm~2，表明增加10%的Cr含量能改善合金的耐腐蚀性能。
2025年04期 v.16;No.90 503-509页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K] [下载次数：149 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 田颖;张云昊;王艺慈;孙磊;
钢铁冶金企业生产阶段所得的除尘灰富含铁、碳、锌、钾、钠等有价元素，直接返回高炉冶炼使用，不仅会造成锌、钾、钠等资源的浪费，还会因锌在高炉内循环富集影响高炉炉况并降低高炉使用寿命。为降低生产资源的消耗，提升企业实际经济效益，实现钢铁行业绿色发展，优化落实除尘灰处理是必然选择。文章介绍了含锌除尘灰的分类及来源，系统阐述了多种含锌除尘灰脱锌技术的工艺及原理，并对含锌除尘灰的脱锌技术进展进行了讨论，最后从锌资源回收、清洁能源利用和低碳工艺开发3个方面对除尘灰脱锌技术的发展提出了展望及建议。
2025年04期 v.16;No.90 510-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：437 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 刘梦辉;李玉虎;杨裕东;王应哲;孙亮;
氟化沉淀法是湿法冶炼过程中最有效的脱镁技术之一，但该方法存在氟引入量大、难以过滤的问题。基于此，本文在理论计算的基础上，开展了氟化物沉淀法脱除硫酸锌溶液中镁的研究，通过溶液成分分析和沉淀渣物性表征，探讨了沉淀后液和沉淀渣处理方案。结果表明，加料方式和反应温度对氟引入和沉淀渣过滤性能影响较为显著。以氟化锌为沉淀剂，采用反向加料，在氟镁比为0.75（氟化锌用量为21.88 g），温度为60℃，加料时间为16 min条件下，镁的脱除率可达64.42%，除镁后液中氟浓度仅为0.22 g/L。利用La(OH)_3可有效脱除除镁后液中的氟，除氟率可达82%以上。利用纯水洗涤2次后，可将除镁渣中的锌从17.12%降至0.67%，所得洗涤渣成分满足工业氟化镁技术指标（YS/T 691—2009）。
2025年04期 v.16;No.90 520-526+543页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] [下载次数：157 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邓孝纯;周国治;张国华;
以自制超细VC粉为晶粒抑制剂，采用放电等离子烧结技术（SPS, Spark Plasma Sintering）成功制备了超硬WC-10Co-VC合金，并详细研究了VC含量对合金致密化程度、晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明，VC的加入降低了合金的相对密度，但抑制了晶粒长大。此外，随着VC含量的增加，合金的硬度和韧性都呈先增强后减弱的趋势。当VC添加量为3%时，在固溶强化和细晶强化的作用下，合金的硬度达到了最大值2235 HV_(30)。小尺寸晶粒不仅增加了裂纹偏转频率，而且延长了裂纹扩展路径，这增加了裂纹扩展的能量消耗，从而提高了合金的断裂韧性。
2025年04期 v.16;No.90 527-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 3041K] [下载次数：209 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谭敏;王藤宇;辛朝阳;徐培栋;李涛;李俊国;马德刚;
本文基于钛铝合金的二次回收与分离利用，以钛铝合金为阳极，以熔融冰晶石为电解质，开展了熔盐电解脱铝研究。利用XRD和ICP-AES技术对电解前后的样品和熔盐进行表征和定量分析。结果显示，电解电压在电解过程中虽有小幅上升但总体保持稳定；电解后的TiAl_3合金主要物相仍为TiAl_3，伴有金属Ti相；在现有实验条件下，当电流密度为0.20 A/cm~2时，铝含量减少了16.64%，脱铝率达26.8%，脱铝效果较优；持续电解5 h后，铝含量降低了17.55%，脱铝率提升至28.26%。综上可知，钛铝合金冰晶石基熔盐电解脱铝方案可降低合金中铝的含量，并得到金属Ti。
2025年04期 v.16;No.90 536-543页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数：160 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 靖青秀;常琪琪;杨雪晴;张志聪;黄晓东;
表面结瘤是电解阴极铜板产品的一种主要质量缺陷，生产实践中常根据阴极铜板结瘤类型的不同对电解生产过程出现的问题进行反馈诊断。针对传统人工观察方式判定阴极铜板结瘤类型准确度不高及时间滞后等问题，文中提出一种改进DeeplabV3+语义分割模型，将模型部署在生产现场，可实现对阴极铜板表面结瘤类型的在线实时识别。该方法采用MobileNetV2作为主干网络实现轻量化，模型大小为改进前的11.15%；并引入注意力机制捕获多尺度信息，以增进结瘤边缘区域划分的精度，缺陷类别分类的准确度提高1.06%。实验结果表明，该算法对电解阴极铜板上的点状、聚集状和边缘结瘤缺陷的分割和分类效果优异，在测试集上的分割准确率高达91.58%，能够满足实际生产需求，为进一步实现电解铜生产过程中阴极铜板表面质量在线检测的智能化管控提供了一定的实践借鉴。
2025年04期 v.16;No.90 544-551页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K] [下载次数：304 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘璐华;徐文文;杨庆;周伟;刘永刚;赖朝彬;
文中提出一种电弧炉炼钢电耗预测模型构想，从物料与能量衡算的角度出发，针对国内某钢铁集团有限公司新建130 t废钢预热型水平上料电弧炉，建立了配料优化模型，在满足冶炼要求的前提下，揭示供电时间、热装铁水比例与废钢预热温度三者间的动态平衡关系以预测电耗，并且利用ANSYS中的Fluent模块对废钢预热过程进行数值模拟研究，分析预热通道烟气初始速度、烟气初始温度、预热时间、废钢料孔隙度4个主要因素对废钢预热温度的影响，为实际冶炼生产提供一定的理论指导。结果表明：该研究在“全废钢”生产模式下，高温烟气将废钢从室温预热到800℃时，温度每提高100℃，可节约电耗19.63 kW·h/t，在“铁水+废钢”的生产模式下，在降低电耗方面优势更为明显。
2025年04期 v.16;No.90 552-563页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K] [下载次数：239 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 冯晓明;赵峥;郁健;张延玲;
含铬渣尘泥是钢铁工业固废中的典型代表，因其复杂的特性、高重金属含量及庞大的存量，处理难度极大，亟须建立有针对性的含铬固废分类体系，并给出相应的处置路线。本研究建立了含铬固废处置分类体系，并以不锈钢渣、不锈钢粉尘及酸洗污泥等为原料开发了高炉渣浴、AOD渣浴和铁水浴熔融处置技术的零固废再生在线处置工艺。结果表明：在热量平衡方面，AOD渣浴所需总热量最小，为117.2 kJ/kg，铁浴所需的总热量最大，为2056 kJ/kg。在物质平衡方面，高炉渣浴工艺的主要产物是粒化玻璃碴，当玻璃化率为99%，残渣替代量为50%时，制备胶凝材料后Cr的浸出量为0.017 mg/L。当AOD渣浴工艺的主要产物为Fe-Cr-C合金及低Cr残渣，残渣替代量为30%时，制备胶凝材料后Cr的浸出量基本未检出，胶凝材料的抗压强度为37.5 MPa。铁浴工艺的主要产物为Fe-Cr合金及低Cr残渣，残渣替代量为70%时，制备铸石后Cr的浸出量为0.013 mg/L，抗折强度为135.5 MPa。最后，新定义了综合经济指数CBI，铁浴的CBI最大，表现出了极具竞争力的优势。3种嵌入式在线处置工艺均可实现危固废的低碳、节能、安全、零固废处置，合金产品可用于炼钢流程，残渣可安全用于建材替代原料。
2025年04期 v.16;No.90 564-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：166 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘海江;王日初;林海涛;彭超群;曾庆华;彭翔;蔡志勇;史贵山;许开春;
基于7A62铝合金设计Al-xZn-2.6Mg(x=6.8、7.1、7.4)合金，研究Zn含量对铸造、热轧和固溶时效合金显微组织和力学性能的影响，并分析其时效析出行为。结果表明：随Zn含量从6.8%提高至7.4%，铸造合金中第二相含量提高、尺寸增大并趋于网状分布；热轧合金平均晶粒尺寸从20.8μm减至9.9μm，且晶界平均取向差和大角度晶界的比例逐渐增加；经固溶时效处理，合金中析出的η′-MgZn_2相体积分数明显提高，但尺寸基本保持恒定。由于细晶强化、固溶强化和沉淀强化的共同作用，7.4%Zn合金的力学性能最优，屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到570.9、616.8 MPa和9.7%。
2025年04期 v.16;No.90 574-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 2769K] [下载次数：120 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡阳;钟皓;汤焜;杨喜明;郭诚君;杨斌;
采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学测试等方法研究了微量Co或P元素添加对Cu-15Ni-8Sn合金的耐腐蚀性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明：微量Co元素的添加可以提高Cu-15Ni-8Sn合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性，而P元素会恶化合金的耐腐蚀性能，这与晶界处第二相的形成紧密相关，在腐蚀过程中，晶界处的第二相充当电偶腐蚀的阴极，参与合金基体阳极的腐蚀溶解，从而导致局部腐蚀的产生，局部腐蚀加重的同时又会导致第二相脱落，促使腐蚀的进一步加重。此外，在500℃高温长时间氧化过程中，3组合金的氧化增重基本符合抛物线规律，微量Co元素的添加不会影响Cu-15Ni-8Sn的抗氧化性能，但是微量P元素的添加会恶化合金的抗氧化性能，这是因为在Cu-15Ni-8Sn-0.2P合金中形成的氧化产物与合金表面结合力低，易形成空腔，导致表面鼓包和裂纹的产生，进而加速合金的氧化行为。
2025年04期 v.16;No.90 585-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 2507K] [下载次数：190 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 黄耀;吴静;张亮;牛凯;
为有效评估腐蚀对长期服役杆塔服役设计寿命和防腐使用寿命造成的影响，采用扫描电镜、盐雾腐蚀试验和理论分析计算的方法，研究了镀锌角钢在12～60 d的盐雾腐蚀环境中的外观形貌、腐蚀速率、腐蚀后的微观形貌和锈蚀产物类别的变化，结合Zn的大气暴晒腐蚀变化规律和腐蚀理论计算，计算了C4大气环境下镀锌角钢的盐雾试验和大气暴晒的试验加速比，合理预测了镀锌杆塔服役设计寿命和防腐使用寿命。研究结果表明：镀锌角钢经盐雾腐蚀12～60 d后其平均腐蚀速率下降较为明显，腐蚀产物Zn_5(OH)_6(CO_3)_2和Zn_5(OH)_8Cl_2H_2O的生成是降低镀锌角钢腐蚀速率的主要因素。镀锌杆塔在C4大气腐蚀环境下的设计使用寿命为43.0～48.5年，实际服役年限为53.2～64.7年。
2025年04期 v.16;No.90 598-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 2784K] [下载次数：291 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]