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Y_(2)O_(3)弥散强化高速钢的激光选区熔化制备及性能
1
作者 刘岩 赵定国 +3 位作者 李月 崔小杰 王书桓 薛月凯 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第1期33-43,共11页
为提高高速钢的综合性能,利用行星式球磨机将M2高速钢(W_(6)Mo_(5)Cr_(4)V_(2))粉体与纳米尺寸的Y_(2)O_(3)颗粒进行低能球磨混合,并采用激光选区熔化制备Y_(2)O_(3)弥散强化M2高速钢.实验结果表明,球磨后的M2高速钢粉体基本呈球形,未... 为提高高速钢的综合性能,利用行星式球磨机将M2高速钢(W_(6)Mo_(5)Cr_(4)V_(2))粉体与纳米尺寸的Y_(2)O_(3)颗粒进行低能球磨混合,并采用激光选区熔化制备Y_(2)O_(3)弥散强化M2高速钢.实验结果表明,球磨后的M2高速钢粉体基本呈球形,未发生严重变形,表面嵌布大量纳米级Y_(2)O_(3)颗粒.激光选区熔化成形的Y_(2)O_(3)弥散强化M2高速钢试样的致密度为98.3%,纵向微观组织主要为等轴晶和柱状枝晶,横向微观组织为等轴晶,平均晶粒尺寸为900 nm.X射线衍射结果显示Y_(2)O_(3)颗粒的加入对M2高速钢物相种类影响不大,仍由马氏体相、残余奥氏体相和碳化物组成.其抗拉强度达到了943 MPa,与未添加Y_(2)O_(3)颗粒的高速钢相比,强度提高了36%. 展开更多
关键词 激光选区熔化 M2高速钢 氧化物弥散强化 激光电冶金 力学性能
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凝固压力对高氮钢中氮宏观偏析的影响 被引量:10
2
作者 王书桓 吴彦辉 赵定国 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第7期848-850,共3页
高氮钢冶炼过程中均存在一定的氮偏析现象,影响铸锭质量。根据高压抑制氮气泡析出原理,通过高压底吹氮法在实验室开展熔铸Cr12N钢熔铸实验,研究凝固压力对氮的宏观偏析的影响。结果表明,在1.2 MPa、1 600℃下底吹氮气30 min(流量为0.18 ... 高氮钢冶炼过程中均存在一定的氮偏析现象,影响铸锭质量。根据高压抑制氮气泡析出原理,通过高压底吹氮法在实验室开展熔铸Cr12N钢熔铸实验,研究凝固压力对氮的宏观偏析的影响。结果表明,在1.2 MPa、1 600℃下底吹氮气30 min(流量为0.18 m3/h,标准态)条件下熔炼后凝固铸锭,随着凝固压力的提高,氮偏析程度减小,当凝固压力由1.2 MPa提高至1.4 MPa时,基本消除了铸锭中氮的宏观偏析。 展开更多
关键词 Cr12N 宏观偏析 凝固压力 气孔
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高氮奥氏体不锈钢的研究进展及展望
3
作者 焦晓飞 李群 +2 位作者 王栋甲 王书桓 倪国龙 《特殊钢》 2025年第1期16-32,共17页
高氮奥氏体不锈钢强韧性高,耐磨耐蚀性强,同时,具有非铁磁性及良好的生物相容性。在海洋工程、能源化工、国防航空、生物医疗等诸多领域获得了广泛的关注。然而,其在制备过程中仍面临增氮水平控制不精确、高氮钢液凝固过程氮气易析出形... 高氮奥氏体不锈钢强韧性高,耐磨耐蚀性强,同时,具有非铁磁性及良好的生物相容性。在海洋工程、能源化工、国防航空、生物医疗等诸多领域获得了广泛的关注。然而,其在制备过程中仍面临增氮水平控制不精确、高氮钢液凝固过程氮气易析出形成气孔,以及热加工过程中粗大氮化物析出等一系列问题与技术挑战,在一定程度上限制了其大规模发展与应用。本文系统性地阐述了高氮奥氏体不锈钢的发展现状、制备工艺及强化机理。首先,综述了高氮奥氏体不锈钢的国内外发展历史和研究现状;其次,对高氮奥氏体不锈钢的生产制备工艺进行了总结,概括了熔铸法制备工艺,如大熔池法、加压感应熔炼、加压钢包吹洗、加压电渣重熔以及加压等离子弧熔炼,并对其优缺点进行对比分析;此外,针对高氮奥氏体不锈钢粉末冶金制备工艺进行概述,包括机械合金化法、氮气雾化法、等离子旋转电极雾化法以及固态粉末渗氮法,并围绕粉末热等静压、放电等离子烧结、注射成型、热压烧结、冷压成型以及增材制造等成型工艺进行了总结。最后,探讨了氮在奥氏体不锈钢固溶强化、细晶强化、应变硬化、沉淀强化等强化机制方面的作用机理,并针对当前高氮奥氏体不锈钢在发展过程中存在的主要问题进行了探讨及展望。 展开更多
关键词 高氮奥氏体不锈钢 增氮机制 制备工艺 强化机理 展望
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150t氧气顶吹转炉溅渣护炉试验研究 被引量:4
4
作者 王书桓 张响 +3 位作者 梁娟 徐志荣 张大勇 刘新生 《钢铁研究》 CAS 2007年第5期9-12,共4页
采用缩小的冷态模型,对唐山钢铁集团有限责任公司第一钢轧厂150 t顶吹转炉的溅渣护炉工艺进行了研究,得到其最佳的工艺参数。
关键词 溅渣护炉 顶吹转炉 渣粘度 炉龄
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150t顶吹转炉溅渣护炉工艺冷态模拟试验 被引量:7
5
作者 王书桓 张响 +3 位作者 徐志荣 吴艳青 张大勇 王小明 《河北理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第4期38-42,共5页
通过冷态模拟试验,对唐山钢铁集团有限责任公司第一钢轧厂150 t顶吹转炉的溅渣护炉工艺进行了研究,确定出了最佳操作工艺参数。结果表明,顶吹气体流量的提高有利于增加炉衬的溅渣密度;当气体流量为35000Nm^3·h^-1时,最佳枪位为2.4m... 通过冷态模拟试验,对唐山钢铁集团有限责任公司第一钢轧厂150 t顶吹转炉的溅渣护炉工艺进行了研究,确定出了最佳操作工艺参数。结果表明,顶吹气体流量的提高有利于增加炉衬的溅渣密度;当气体流量为35000Nm^3·h^-1时,最佳枪位为2.4m;综合考虑炉衬和炉帽的溅渣量,最佳留渣量为10%;溅渣前将炉身倾斜一定角度有利于增加炉衬的溅渣密度,最佳倾斜角度为3°-4°。 展开更多
关键词 溅渣护炉 冷态模拟 顶吹转炉
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高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用 被引量:3
6
作者 王书桓 赵定国 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期15-18,24,共5页
高压冶金技术促进了特殊钢冶炼的发展,阐述了高压冶金技术特征及其在高氮钢冶炼方面的发展及应用。结合在高压底吹条件下冶炼高氮钢的热力学和动力学理论,开展了高压精炼过程的数值模拟和物理模拟研究;分析了精炼压力和铸造压力对钢中... 高压冶金技术促进了特殊钢冶炼的发展,阐述了高压冶金技术特征及其在高氮钢冶炼方面的发展及应用。结合在高压底吹条件下冶炼高氮钢的热力学和动力学理论,开展了高压精炼过程的数值模拟和物理模拟研究;分析了精炼压力和铸造压力对钢中氮含量的影响,在自制高温高压反应釜上,开展了大量精炼和铸造高氮钢的多因素热态实验,获得了冶炼合格高氮钢的高压冶金工艺参数。 展开更多
关键词 高压冶金 高氮钢 高压底吹 精炼
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12CaO·7Al_2O_3型精炼合成渣物性与脱硫试验 被引量:9
7
作者 王书桓 唐国章 +3 位作者 李福民 许志平 王硕明 刘悦钦 《河北理工学院学报》 2001年第3期9-13,共5页
对近两年从国外发展起来的新型精炼合成渣 12 Ca O· 7Al2 O3的烧成工艺、物性和脱硫能力进行了试验研究。结果表明 ,该渣系原料来源广泛 ,成本较低 ;以 12 Ca O· 7Al2 O3为低熔点相 ,具有较低的熔化温度 ,在精炼温度下具有较... 对近两年从国外发展起来的新型精炼合成渣 12 Ca O· 7Al2 O3的烧成工艺、物性和脱硫能力进行了试验研究。结果表明 ,该渣系原料来源广泛 ,成本较低 ;以 12 Ca O· 7Al2 O3为低熔点相 ,具有较低的熔化温度 ,在精炼温度下具有较好的流动性 ;由于具有很高的碱度和 Al2 O3含量 ,因而具有较强的脱硫能力和吸附铝脱氧产物的能力 ,并且在精炼过程中还可配加大量石灰 ,进一步提高其脱硫能力 。 展开更多
关键词 LF炉 合成渣 脱硫试验 12CaO·7Al2O3 氧化钙 氧化铝 物性 炉外精炼 铝脱氧钢
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基于分熔理论的溅渣护炉炉渣调整技术 被引量:4
8
作者 王书桓 李福民 +2 位作者 王硕明 吴胜文 金山同 《河北联合大学学报(自然科学版)》 2000年第S1期12-16,共5页
论述了炉渣分熔特性及其与溅渣层蚀损机理的关系 ,指出溅渣层蚀损的不同机理及其影响因素 ,提出了基于分熔特性的炉渣调整方法。
关键词 溅渣护炉 熔渣 分熔 炉龄
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熔融体系下钢铁表面碳化物覆层成长动力学研究 被引量:10
9
作者 王书桓 金山同 《河北理工学院学报》 1998年第2期8-14,共7页
用非稳态扩散传质和规则溶液亚晶格理论建立了熔融体系下钢铁材料表面碳化物覆层成长动力学模型,并用硅还原V2O5—Na2O—B2O3熔融体系下45、4Cr5MoSiV1、T10、Cr12MoV四种钢碳化钒覆层实验进行了分... 用非稳态扩散传质和规则溶液亚晶格理论建立了熔融体系下钢铁材料表面碳化物覆层成长动力学模型,并用硅还原V2O5—Na2O—B2O3熔融体系下45、4Cr5MoSiV1、T10、Cr12MoV四种钢碳化钒覆层实验进行了分析验证。结果表明,模型与实验结果吻合良好;碳化物覆层成长速度主要受基体中的碳活度、处理温度和时间等因素控制。 展开更多
关键词 熔融体系 碳化物 表面处理 动力学
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高压在特殊钢生产中的应用研究 被引量:2
10
作者 王书桓 赵定国 张彩军 《河南冶金》 2013年第5期1-4,共4页
氮是一种双面效用元素,钢中氮含量超低或超高,均对钢的性能有益。高压是实现高氮钢这种特殊钢冶炼的重要手段,本文阐述了Cr18Mn18N和Cr12N高氮钢的冶炼过程,分析了熔炼压力与凝固压力对高氮钢中氮含量及分布的影响规律。实验结果表明,... 氮是一种双面效用元素,钢中氮含量超低或超高,均对钢的性能有益。高压是实现高氮钢这种特殊钢冶炼的重要手段,本文阐述了Cr18Mn18N和Cr12N高氮钢的冶炼过程,分析了熔炼压力与凝固压力对高氮钢中氮含量及分布的影响规律。实验结果表明,提高冶炼压力显著地提高钢中氮含量,可冶炼出合格的高氮钢铸锭。 展开更多
关键词 高氮钢 熔炼 凝固 高压冶金
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冷坩埚电磁冶金数值模拟研究
11
作者 王书桓 方云楚 +1 位作者 赵定国 李伟峰 《河南冶金》 2014年第6期1-4,34,共5页
冷坩埚电磁冶金技术是制备特殊新材料的重要技术,其特点为凝壳参数可通过分瓣感应加热和坩埚水冷控温的方法控制。采用数值模拟,从磁通密度和电磁力方面,研究熔融精炼使用的冷坩埚结构和电磁场。研究结果表明:在坩埚强度允许范围内,分... 冷坩埚电磁冶金技术是制备特殊新材料的重要技术,其特点为凝壳参数可通过分瓣感应加热和坩埚水冷控温的方法控制。采用数值模拟,从磁通密度和电磁力方面,研究熔融精炼使用的冷坩埚结构和电磁场。研究结果表明:在坩埚强度允许范围内,分瓣数增加有利于提高透磁性能,熔体产生的磁通密度和所受的电磁力主要集中于切缝附近。 展开更多
关键词 冷坩埚 电磁冶金 数值模拟
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转炉-RH 双联工艺冶炼无间隙原子钢技术的发展
12
作者 王书桓 金山同 《河北理工学院学报》 1998年第1期17-23,共7页
无间隙原子钢(简称IF钢)以汽车用薄板需求为主,已发展成为能满足多种需求的系列产品。近年来世界IF钢产量增长迅速,冶炼技术研究一直很活跃。本文系统介绍国内外IF钢冶炼技术现状及其研究和发展趋势,为我国IF钢冶炼技术进... 无间隙原子钢(简称IF钢)以汽车用薄板需求为主,已发展成为能满足多种需求的系列产品。近年来世界IF钢产量增长迅速,冶炼技术研究一直很活跃。本文系统介绍国内外IF钢冶炼技术现状及其研究和发展趋势,为我国IF钢冶炼技术进步提供参考。 展开更多
关键词 转炉炼钢 RH 无间隙原子钢 冶炼
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气泡在钢包冶金中行为与作用的研究进展
13
作者 王书桓 王向翠 +3 位作者 赵定国 赵帅 吕博 陈晨 《炼钢》 CAS 北大核心 2024年第5期1-17,43,共18页
综述了气泡在钢包冶金中的行为与作用的研究进展,结合气泡行为研究使用的试验装置和研究方法,分析了液体中气泡的运动行为与原理,包括气泡形成、上浮、长大、破碎、聚并和逸出破裂过程,阐述了气泡形成、气泡尺寸、上升速率、运动轨迹和... 综述了气泡在钢包冶金中的行为与作用的研究进展,结合气泡行为研究使用的试验装置和研究方法,分析了液体中气泡的运动行为与原理,包括气泡形成、上浮、长大、破碎、聚并和逸出破裂过程,阐述了气泡形成、气泡尺寸、上升速率、运动轨迹和破裂液滴等特征及其变化规律。讨论了气泡在钢包冶金中的作用,主要涉及均匀钢液成分和温度、去除夹杂物以及渣-金界面气泡夹带等方面。充分发挥气泡的冶金作用,可有效改善冶金工艺流程,提升钢铁性能和品质。 展开更多
关键词 气泡行为 钢包冶金 夹杂物去除 钢液成分
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炼铁厂的节能分析与对策研究 被引量:5
14
作者 李海英 王书桓 +3 位作者 孙艳辉 吕庆 蔡九菊 陆钟武 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期48-50,共3页
运用系统节能的理论 ,分析了物流对钢铁企业炼铁工序的节能影响 ;从工艺和物流两方面提出了采用提高入炉矿品位、降低返矿率、烧结矿环冷余热回收、热风烧结、降低烧结机漏风率等降低炼铁能耗的措施。
关键词 炼铁 节能 物流 烧结矿 余热回收 能耗
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浸入式水口底部结构对板坯结晶器内钢液流场和温度场的影响 被引量:12
15
作者 张乔英 王书桓 +3 位作者 王立涛 李福民 闫小平 杨学书 《钢铁研究》 CAS 2005年第1期17-20,共4页
用PHOENICS软件计算了板坯结晶器内流体的三维流场和温度场。比较和分析了浸入式水口底部结构对结晶器内流场和温度场的影响,为优化浸入式水口结构参数提供参考。
关键词 结晶器 浸入式水口 底部结构 流场 温度场
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实际物流下能耗及节能潜力的计算分析 被引量:4
16
作者 李贵阳 张树星 +5 位作者 李豪杰 杨卫东 王书桓 郭华 王硕明 陈连生 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期74-77,58,共5页
运用系统节能理论 ,通过对宣钢实际生产中的能耗和物流分析 ,提出了降低宣钢工序能耗的措施及工序节能效果。根据宣钢实际生产流程做出了基准物流图 ,通过基准物流图与实际物流图的对比计算和分析 ,得知物流不合理分配是造成宣钢吨钢能... 运用系统节能理论 ,通过对宣钢实际生产中的能耗和物流分析 ,提出了降低宣钢工序能耗的措施及工序节能效果。根据宣钢实际生产流程做出了基准物流图 ,通过基准物流图与实际物流图的对比计算和分析 ,得知物流不合理分配是造成宣钢吨钢能耗较高的主要原因 ;降低企业能耗 ,必须重视对宣钢现有物流的合理调整 ,尤其是对炼铁工序钢比系数的调整 ;只有降低铁钢比 。 展开更多
关键词 钢铁工业 系统节能 e-p分析法 基准物流图 铁钢比 吨钢综合能耗
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高压-底吹氮法高氮钢精炼的热力学 被引量:5
17
作者 高爱民 赵定国 +2 位作者 白艳江 刘新生 王书桓 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期243-246,共4页
保持恒定的底吹N_2流量,在高温高压反应釜内对高氮钢的精炼进行了热力学实验,对实验结果进行了正交分析.研究结果表明,在影响高氮钢氮溶解度的因素中压力影响最大,氮溶解度随着压力的升高而增大;合金组分(Cr,Mn)的影响次之且Cr的影响大... 保持恒定的底吹N_2流量,在高温高压反应釜内对高氮钢的精炼进行了热力学实验,对实验结果进行了正交分析.研究结果表明,在影响高氮钢氮溶解度的因素中压力影响最大,氮溶解度随着压力的升高而增大;合金组分(Cr,Mn)的影响次之且Cr的影响大于Mn,氮溶解度随着Cr,Mn含量增加而增大;温度的影响最小,氮溶解度随着温度的升高而减小. 展开更多
关键词 高氮钢 氮溶解度 压力 正交实验
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板坯连铸结晶器浸入式水口工艺参数的模拟正交试验 被引量:7
18
作者 张乔英 王书桓 +6 位作者 李福民 朱立光 王硕明 王立涛 周英超 徐学永 陆殿华 《特殊钢》 北大核心 2004年第4期9-12,共4页
利用流场计算机软件PHOENICS 3.4建立的三维有限差分模型模拟邯钢 16 2 4mm× 2 2 8mm板坯连铸结晶器内钢液的流场和温度场 ,并采用正交试验方法对影响钢液流动的主要因素 :水口浸入深度、倾角、水口内径和侧孔截面积进行研究和分... 利用流场计算机软件PHOENICS 3.4建立的三维有限差分模型模拟邯钢 16 2 4mm× 2 2 8mm板坯连铸结晶器内钢液的流场和温度场 ,并采用正交试验方法对影响钢液流动的主要因素 :水口浸入深度、倾角、水口内径和侧孔截面积进行研究和分析。结果表明 ,水口浸入深度和倾角对冲击点温度指标和液面卷渣指标影响显著。该板坯连铸结晶器浸入式水口最佳工艺参数为 :浸入深度 12 0mm ,倾角 15° ,内径 6 3 75mm ,侧孔截面积 6 0mm× 6 5mm。 展开更多
关键词 板坯连铸 结晶器 数值模拟 浸入式水口 工艺参数 正交试验
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高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学 被引量:4
19
作者 白艳江 王书桓 +1 位作者 赵定国 刘新生 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期223-226,共4页
以18Cr18Mn钢为对象,对高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学机理进行实验研究.温度分别为1860,1890,1920 K时测得氮在18Cr18Mn钢中的表观传质系数分别为3.809×10^(-3),4.061×10^(-3),5.743×10^(-3)m/min;温度为1890K、压力分... 以18Cr18Mn钢为对象,对高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学机理进行实验研究.温度分别为1860,1890,1920 K时测得氮在18Cr18Mn钢中的表观传质系数分别为3.809×10^(-3),4.061×10^(-3),5.743×10^(-3)m/min;温度为1890K、压力分别为0.5,1.0,1.5 MPa的情况下,底吹40 min后钢中的氮含量基本达到饱和.实验结果表明,增氮反应既不是一级反应也不是二级反应,而是由界面化学反应及液相边界层扩散混合控制的反应. 展开更多
关键词 高氮钢 表观传质系数 反应级数 氮的溶解度
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45钢表面镀铬渗硼层的相结构分析 被引量:6
20
作者 李福民 刘新生 王书桓 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期100-103,107,共5页
对45钢表面电镀硬铬层后,在熔渣中向45钢表面的电镀硬铬层渗硼获得了硼化铬覆层。采用光学显微镜、XRD和电子探针等手段对获得的覆层的相结构进行分析。结果表明:覆层为多层结构,主要由CrB2和CrB相组成,具体组成取决于渗硼温度和时间。... 对45钢表面电镀硬铬层后,在熔渣中向45钢表面的电镀硬铬层渗硼获得了硼化铬覆层。采用光学显微镜、XRD和电子探针等手段对获得的覆层的相结构进行分析。结果表明:覆层为多层结构,主要由CrB2和CrB相组成,具体组成取决于渗硼温度和时间。为了得到与基体结合良好的覆层,渗硼处理温度应控制在900~1000℃,渗硼时间控制在4~6h。 展开更多
关键词 覆层 硼化铬 多层结构
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