工程科學學報

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期刊信息

月刊，1955年創刊

ISSN 2095-9389

CN 10-1297/TF

主管單位：教育部

主辦單位：北京科技大學

編　　輯：《工程科學學報》編輯部

出　　版：科學出版社

主任委員：楊仁樹

副主任委員(主編)：吳愛祥

地　　址：北京市海淀區學院路30號

電　　話：(010)62333436

傳　　真：(010)62333436

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1982年第4卷第1期

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包鋼爐瘤巖相學研究

任允英, 高征鎧

1982, 4(1): 1-10. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.001

[摘要](201)

[PDF 3443KB](17) [施引文獻] ()

摘要:
本文采用偏光、反光及高溫顯微鏡的研究方法為主,并配合x射線分析和掃描電子顯微鏡分析等研究方法,較詳細地研究了包鋼高爐爐瘤中的礦物組成及其顯微結構的特征。研究表明:
(1)在包鋼爐瘤中存在有大量的鉀、鈉硅鋁酸鹽礦物,如鉀霞石(K₂O·Al₂O₃·2SiO₂)、白榴石(K₂O·AlO₃·4SiO₂)、斜長石(Na2O·Al₂·6SiO₂-CaO·Al₂O₃·2SiO₂)、氟云母(KAl₃Si₃O₁₀F₂-K(Fe,Mg)₃AlSi₃O₁₀F₂)等,還有氟硅鉀石(K₂SiF₆)、冰晶石（Na₃AlF₆）、槍晶石（3Ca0·2SiO₂·CaF₂）螢石（CaF₂）、碳酸鉀（K₂CO₃）硅酸鉀K₂SiO₃)、硅鋁酸鉀（K₂O·Al₂O₃·SiO₂）及氟化鉀（KF）、氟化鈉（NaF）等。研究認為鉀、鈉堿金屬在爐內的循環富集,是高爐結瘤的根本原因。
（2）除鉀、鈉堿金屬在爐內循環富集外,同時還存在著氟的循環富集,研究認為氟對高爐爐瘤的生成起到一定的促進作用。
（3）通過對高爐爐瘤以及高爐終渣礦物組成的研究證明,防止高爐結瘤最根本的措施是減少入爐原料中的堿金屬含量。在當前入爐原料條件下,采用低堿度酸渣冶煉,以利在高爐終渣中生成堿金屬硅酸鹽礦物,提高終渣排堿率,減少堿金屬在爐內的富集,已為當前生產中防止結瘤的有效措施。

含氟稀土渣的粘度(包頭礦綜合利用基礎研究之一)

楊永宜, 董一誠, 宋建成, 賈蔭隆, 沈蘇, 趙玉華

1982, 4(1): 11-22. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.002

[摘要](338)

[PDF 994KB](17) [施引文獻] ()

摘要:
本文包括對包頭含氟稀土爐渣粘度的研究,分別測定了不同堿度,不同含氟量,不同炭化硅與堿金屬含量,特別是不同稀土氧化物含量的爐渣粘度。研究結果與生產實踐情況基本上一致:即增加爐渣中稀土與炭化硅含量,使爐渣度升高;但是增加爐渣中氟化鈣與堿金屬含量,使爐渣粘度降低;不過堿度對稀土爐渣的影響存在一個最低值范圍,當爐渣堿度低于或高于這個范圍時都使粘度升高。上述研究結果,對于高爐冶煉稀土合金,高爐冶煉稀土富渣(即包鋼的二流程)與電爐冶煉稀土硅鐵合金都有一定的參考價值。

抗磨白口鑄鐵的合金化和變質處理的研究

王兆昌

1982, 4(1): 23-31. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.003

[摘要](217)

[PDF 2793KB](15) [施引文獻] ()

摘要:
白口鑄鐵是一種重要的抵抗磨損的金屬材料。其抗磨性決定于硬度,強度和韌性的綜合性能指標因而與其組織組成物的結構,顯微硬度,相對數量,分布及內聚強度都有密切的關系。鑄態組織就是高顯微硬度的碳化物孤立地分布在馬氏體基體時較為理想,而合金化和變質處理的正確選用是最經濟合理地獲得理想組織的關鍵。
從我國資源出發,錳合金化是有前途的但為揚長避短,錳含量不宜過高,而為獲得鑄態馬氏體組織應輔加銅、鉻、鉬、硼等多種合金元素。硼的加入可以提高錳白口鑄鐵的淬透性,碳化物的顯微硬度和整體硬度。合適的硼加入量既可得到上述效果而又不降低韌性。硼在鎳鉻白口鑄鐵中也可以提高碳化物的顯微硬度。硼的加入使白口鑄鐵中碳化物的數量增多。
采用包內變質處理的方法而不用高合金化的方法改變碳化物的分布,經濟合理而且簡便可行。稀土變質處理能使碳化物成為緊實的板塊狀而不是成為粗的網狀聚合物,使韌性顯著提高(α_k=0.8公斤-米/厘米²)。硼的加入能使碳化物成為方塊形。但如何控制工藝參數保證獲得應有的變質效應的試驗研究工作還需繼續。

扁錠凝固和冷卻過程的計算

高仲龍, 劉鐵樹

1982, 4(1): 32-42. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.004

[摘要](223)

[PDF 765KB](15) [施引文獻] ()

摘要:
與方型斷面鋼錠一樣,扁錠的傳擱時間表也可以用計算方法制定,但基本方程要用二維導熱方程,故計算量較一維顯著增多。
文中介紹了計算用基本方程和置換為顯式差分格式的各差分方程,舉例說明計算步驟及所得數據的實用價值。計算結果可以用來制定鋼錠傳擱時間表,確定鋼錠凝固率,凝固層厚度以及鋼錠含有的凝固潛熱量,確定裝爐熱錠載熱情況,并在此基礎上制定扁錠的合理加熱制度和加熱時間等。計算還可用于均熱爐計算機控制扁錠冷卻數學模型的離線解析計算。
方錠是扁錠的一個特例,因此,扁錠計算完全適用于方錠。

GH132合金電子束焊接裂紋的研究

王敬智, 張輝倫

1982, 4(1): 43-53. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.005

[摘要](213)

[PDF 4136KB](16) [施引文獻] ()

摘要:
本文研究GH132合金電子束焊接裂紋的產生原因,以及與熱影響區裂紋有關的高溫晶界相

冷連軋動態規格變換設定模型的探討

賀毓辛, 郭惠久, 楊節

1982, 4(1): 54-69. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.006

[摘要](192)

[PDF 1054KB](14) [施引文獻] ()

摘要:
本文從為滿足合理的軋制工藝制度出發,即在動態規格變換中兩規程機架間總張力不等,采用軋制理論公式線性化的方法,考慮到機架間張力傳遞的影響,建立隨變規格點到達各機架逆軋制線方向(逆流)改變各機架軋輥轉速和輥縫的設定模型,導出其遞推計算公式。其設定值進行計算機模擬動態規格變換結果表明,該設定模型是正確的,可做為變張力條件下動態規格變換計算機在線設定、控制模型的基礎。

迅速發展中的連續鑄鋼技術

徐寶升

1982, 4(1): 70-81. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.007

[摘要](224)

[PDF 1082KB](14) [施引文獻] ()

摘要:
近幾年來連續鑄鋼技術發展很快,特殊鋼廠也已廣泛采用,國外新建的小鋼廠幾乎都是連鑄的。本文介紹了連續鑄鋼生產中的幾種新工藝如冷中間罐、鋼流保護,電磁攪拌、壓縮澆鑄、多點矯直及鑄坯浸水冷卻等。對幾種新型連鑄機如離心式、水平式、輪式、小間距多流方坯連鑄機及一機多流連鑄機等作了述評。還介紹了鑄坯的在線軋制、分條軋制及改型軋制等新的工藝流程。最后回顧了連續鑄鋼技術的發展過程,提出了我國連鑄技術工作者的任務。

轉爐托圈應力分析

陳先霖, 鹿鳴, 秦本一, 鄒家祥, 吳復元, 石根華

1982, 4(1): 82-103. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.008

[摘要](194)

[PDF 1982KB](14) [施引文獻] ()

摘要:
轉爐托圈在運行中存在復雜的機械應力及熱應力。本文采用三維四面體有限元程序計算機械應力,用軸對稱有限元程序計算熱應力。計算結果與現場實測應力值進行了比較。對托圈在冷態及熱態情況下應力的靜態及動態特性作出了定量分析,為分析托圈在使用條件下的強度安全性提供依據。

熱連軋自動厚度控制系統最優化的仿真研究

孫一康, 瞿壽德, 馬正午

1982, 4(1): 104-120. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.009

[摘要](186)

[PDF 1032KB](14) [施引文獻] ()

摘要:
本文介紹在M-150型電子計算機上,用DDSⅢ(連續系統數字仿真)語言,對1700熱連軋機的自動厚度控制進行了仿真研究,提出一種新的兩重方式(dual mode)控制系統。和現有的控制系統相比較,新系統可以保證更高的快速性與動態精度。

X射線吸收限的擴展細結構

陳訓平, 劉建民, 趙伯麟

1982, 4(1): 121-127. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.010

[摘要](179)

[PDF 674KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
本課題采用的設備是功率為12KW的旋轉陽極X射線儀。通過對純銅樣品的研究,我們初步建立起X射線吸收限的擴展細結構的實驗技術,其研究結果與Lytle等人的基本一致。本文簡述了這一研究的基本原理,并對實驗技術的各個環節提出了應該注意的問題。

熔锍及熔融金屬中元素選擇性氧化的熱力學

魏壽昆

1982, 4(1): 128-137. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.011

[摘要](208)

[PDF 811KB](13) [施引文獻] ()

摘要:
總結討論了熔锍及熔融金屬中元素選擇性氧化的行為,舉出鎳锍中Ni與S,鐵液中Cr、V、Nb、Mn或P與C作為應用的實例。利用熱力學分析提出氧化的轉化溫度的概念,并指出二步及一步計算該溫度的方法。在排除新相生成的晶核能的條件下,氧化的轉化溫度與氧的存在形式(無論是氣態O₂,熔于金屬液中的[O]或爐渣中的FeO)以及氧的壓力或活度無關,而只決定于參加反應的物質及產物的本質及活度(壓力)。同時,轉化溫度不是一成不變的溫度,而是隨著熔池組成的改變而不斷地變化。降低氣體氧化產物的分壓將有助于降低氧化的轉化溫度。
理論計算的轉化溫度可提供使熔池中一個元素的優先氧化而使另一元素保留不變的最佳條件。小型試驗和工業上實踐證明,轉化溫度的概念可以成功地控制吹煉操作,作到按意圖進行選擇性氧化。影響熔池內元素氧化順序的動力學因素也作了簡略的分析。
對鎳锍脘S,不銹鋼脫C以及高碳錳鐵降C的吹煉,熔池溫度永選要高于相應熔池組成的轉化溫度。而對鐵水脫Cr和鐵水提V或Nb,熔池溫度則應保持低于相應熔池組成的轉化溫度。P、C在鐵水中的氧化順序,除與轉化溫度有關外,還取決于熔渣組成以及CO承擔的壓力。

添加劑對CaO-SiO₂-Al₂O₃系熔渣性質的影響

毛裕文, 王金林, 李建斌, 施潔, 王恩湖

1982, 4(1): 138-155. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.012

[摘要](215)

[PDF 1131KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
在CaO-SiO₂-Al₂O₃系堿度為0.38——0.9的范圍內,測定了添加劑Na₂O、CaF₂和B₂O₃對其熔化溫度、粘度、密度和表面張力的影響,添加劑的加入量為2~15%。文章中介紹了上述幾個性質的測定方法及設備情況,對粘度和表面張力以及上述性質在固體保護渣中的作用進行了討論。

12SiMoVNbAl低合金鋼高溫腐蝕銹層的研究

朱日彰, 黃震中

1982, 4(1): 156-162. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.013

[摘要](189)

[PDF 2204KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
本文主要研究了12SiMoVNbAl低合金鋼耐含硫原油長期高溫腐蝕的銹層之組織結構。用金相及巖相方法觀察了銹層的組織結構。銹層主要分里、外兩層。里層緻密,外層疏松。用電子探針及掃描電鏡觀察并測定了合金元素在基體金屬和銹層中的分布。在高溫腐蝕條件下,該鋼合金元素含量雖然較低,但仍具有較好的抗高溫腐蝕的性能。硅、鋁等合金元素在里銹層中的富集是提高其抗高溫腐蝕性能的主要原因。

Cr12模具鋼表面化學氣相沉積碳、氮化鈦涂層的研究

馬肇曾, 王曾雋, 葛葆云, 文耀典, 紀大滿

1982, 4(1): 163-169. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.014

[摘要](208)

[PDF 824KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
TiC與TiN因晶格常數相近而可互溶生成碳氮化鈦,其硬度介于TiC與TiN之間,而比TiN硬得多,涂于鋼鐵工件上可使壽命大為提高。本文敘述了不用CH₄、CCl₄而只用C₅H₅Cl+N₂+H₂+TiCl₄體系沉積Ti(C、N)的工藝條件和淬火方法。模具經此法處理后表面硬度可達2400kg/mm²,使用保護氣體強制冷卻淬火不僅使硬度達到生產要求,還能解決工件在淬火中的變形與開裂問題。試驗表明此法可提高模具壽命2到5倍。

用彈塑性有限元素法解平壓頭下的壓入問題

喬端, 錢仁根

1982, 4(1): 170-183. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.015

[摘要](202)

[PDF 950KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
本文采用彈塑性有限元素法中的變剛度法和加權平均彈塑性矩陣,解光滑壓頭下平面應變的彈塑性硬化材料的壓入問題。得到壓力——位移曲線,屈服壓力和塑性區的邊界,并與理想剛塑性的滑移線場理論結果相比較。同時計算了在平面應變條件下,工業純鋁壓縮時的冷變形抗力。計算結果與試驗結果基本相符。

用有限單元法分析軋輥的變形和應力

馮鈞一

1982, 4(1): 184-197. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.016

[摘要](213)

[PDF 963KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
本文用軸對稱結構受非軸對稱載荷的有限單元法分析軋輥的變形和應力;編制了相應的計算程序;用算例和解析解作了比較;討論了接觸弧很小時對收斂速度的影響。為計算板材軋機軋輥的變形和應力提供一種可供實用的計算方法。