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机械结构用无铅易切削钢的发展

张永军 , 朱辰 , 王立峰 , 赵唤春 , 陈明跃 , 王全礼 , 金永春 , 韩静涛

常用的硫系、铅系易切削钢,冶炼时空气污染严重,且铅有毒,对人体有害.随着人们环保意识的加强,这类易切削钢的生产、使用将受到限制.因此,开发和生产低硫、无铅易切削钢是未来的重要发展方向.锡易切削钢、铋易切削钢、石墨易切削钢由于不添加对人和环境有害的元素,是一种非常友好的开发钢种.概述了锡易切削钢、铋易切削钢、石墨易切削钢这3类机械结构用无铅易切削钢的发展情况.

关键词: 易切削钢 , 锡 , 铋 , 石墨

帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

王丽萍 , 王立峰 , 罗志俊 , 李舒笳 , 王勇 , 王猛 , 马跃

材料科学与工艺

采用ON和SEM分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响,同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件.实验结果表明,945℃是帘线钢快速氧化起点温度,随着温度升高,氧化速率急剧增加;而当温度降低到700℃时,氧化过程极其缓慢.控制700～ 945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺.高线生产控制精轧和吐丝温度在900～940℃,氧化铁皮厚度7～20 μm,FeO质量分数为65％～ 80％,具有最佳除鳞性能.热模拟分析表明,400～500℃是FeO层发生共析转变的“鼻尖”温度,孕育期最短.提高400～500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变,使机械除鳞率提高3％左右.

关键词: 帘线钢 , 轧制工艺 , 氧化铁皮 , FeO层 , 先共析Fe3O4 , 共析转变

FeAl2O4对方镁石-铁铝尖晶石质耐火材料性能的影响

周芬 , 赵惠忠 , 王立峰 , 慕松林 , 崔江涛 , 吕永峰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.003

以高纯镁砂（5～2、≤2和≤0．088 mm）、电熔铁铝尖晶石（3～1和≤0．088 mm）为原料，亚硫酸纸浆废液为结合剂，配料混练后机压成型为36 mm ×36 mm及25 mm ×25 mm ×140 mm的试样，经110℃24 h烘干，然后于1650℃3 h热处理。采用热膨胀仪、弹性模量仪、SEM等对试样进行了分析研究，分别研究了FeAl2 O4粒度（3～1或≤0．088 mm）及加入量（质量分数为0、2％、4％、6％、8％、10％、12％）对方镁石-铁铝尖晶石质耐火材料性能的影响。结果表明：随着FeAl2 O4添加量的增加，试样的常温强度、线膨胀系数、弹性模量降低。FeAl2 O4以细粉形式加入时，试样的常温强度、弹性模量比以颗粒形式加入的要大；加入约4％（w）FeAl2 O4就能明显改善镁质制品的抗热震性，其抗热震提高的机制以微裂纹增韧为主；固定尖晶石加入量为8％（w），尖晶石以细粉形式加入时，试样中FeAl2 O4可完全反应为（Mg，Fe）Al2 O4，以颗粒形式加入时，仅会在颗粒周围生成少量（Mg，Fe）Al2 O4。

关键词: 方镁石-铁铝尖晶石 , 耐火材料 , 粒度 , 显微结构 , 抗热震性

聚全氟乙丙烯塑料和金属连接试验研究

王立峰 , 段蓉

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.01.012

研究了热塑性氟塑料聚全氟乙丙烯(FEP)和金属的连接方法,包括过渡层粘接和机械连接两种.采用自制的过渡层,利用模塑方法使FEP和不锈钢的粘接强度达到16 MPa以上.同时采用机械滚边收口方法,可以提高FEP和金属骨架的连接可靠性.

关键词: 聚全氟乙丙烯(FEP) , 不锈钢 , 粘接

电缆密封结构的有限元分析

白天 , 王立峰 , 高健 , 吴福迪 , 曲衍敏

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.009

针对新型电缆密封结构的密封挡板、密封结构板、橡胶密封板及其连接螺栓建立了有限元模型,考虑了几何、边界及材料非线性因素,计算了模型在螺栓预紧力和气压作用下电缆密封结构的应力和变形,校核该结构的强度是否满足设计要求.结果表明,密封结构的局部出现屈服,需更换更高强度的材料；密封结构密封性能良好,密封性能试验验证了计算结果的合理性.

关键词: 电缆 , 密封 , 非线性 , 橡胶 , 有限元

LF精炼渣成分对帘线钢中铝含量的影响

王勇 , 段宏韬 , 王立峰 , 魏嵬 , 杨伶俐

钢铁研究学报

根据冶金熔体的共存理论,计算了CaO-MgO-MnO-FeO-SiO2-Al2O3六元渣系各组元的作用浓度.结合生产实际数据,建立了LF精炼过程中精炼渣成分和w[Al]之间氧化还原反应的数学模型,计算了精炼渣成分对w[Al]的影响.结果表明,LF精炼过程中w[Al]受w[Si]、w(FeO)联合控制.低碱度、低Al2O3含量的精炼渣对控制w[Al]有利,如果精炼渣碱度控制在0.9,Al2O3含量(质量分数,下同)控制在3％以下,则可以将w[Al]控制在6×10-6以下.适当提高FeO含量有利于降低w[Al].

关键词: LF精炼 , 精炼渣成分 , w[Al] , 热力学

LF精炼过程中炉渣成分对钢水[Ca]含量的影响

段宏韬 , 王勇 , 王立峰 , 苍大强 , 魏嵬

钢铁

根据冶金熔体的共存理论,计算了CaO-MgO-MnO-FeO-SiO2-Al2O3六元渣系各组元的作用浓度.结合生产实际数据,建立了LF精炼过程中炉渣成分和钢水[Ca]之间氧化还原反应的数学模型,计算了炉渣成分对钢水[ca]含量的影响.结果表明,LF精炼过程中钢水[Ca]含量受[Si]-(FeO)联合控制,渣中SiO2、FeO质量分数每增加1%,[Ca]质量分数分别降低1.63×10-4和1.55×10-4.为了将[Ca]质量分数控制在10×10-6以下,当FeO质量分数为3%左右时,碱度B应不高于0.9.

关键词: LF精炼 , 炉渣成分 , [Ca]含量 , 热力学

炭黑填充导电硅橡胶的结构与性能

张继华 , 任灵 , 王立峰 , 赵云峰

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.02.020

采用SEM、TGA等表征了炭黑填充导电硅橡胶的性能及结构,并研究其导电机理.结果表明,乙炔炭黑含量对导电硅橡胶的力学性能有明显影响.含量超过45 phr后,其体积电阻率变化不明显,炭黑在橡胶内部形成"球簇"和"簇链"结构,因而炭黑的增多,增加了"导电通路",降低橡胶的体积电阻率;导电硅橡胶的最佳耐热性填充量为50 phr,此时随温度的增加,其拉伸强度下降;在100℃下长期老化后的导电性能下降.

关键词: 硅橡胶 , 乙炔炭黑 , 导电 , 性能

新型低碳贝氏体钢的力学与腐蚀疲劳性能

易敏 , 王国栋 , 陈涛 , 王立峰 , 佟倩

材料科学与工艺

为研究低碳贝氏体钢在热处理后的力学、腐蚀疲劳性能,采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射分析研究了一种新型贝氏体钢力学性能,并在自来水和盐水腐蚀介质中研究了其腐蚀疲劳性能.结果表明：与轧材比较,A、B、C钢轧材经正火回火热处理后,表现出更优异的综合力学性能和抗腐蚀疲劳性能;而含Si高的A钢具有更优异的韧塑性及抗腐蚀疲劳性能.含Si的贝氏体钢中的贝氏体铁素体（BF）板条间残余奥氏体（Ar）膜对氢致裂纹的扩展速率有突出的抑制作用.

关键词: 低碳贝氏体钢 , 热处理组织 , 力学性能 , 腐蚀疲劳