5月20日，中国五矿中冶集团在2017中国城市钢制综合管廊新技术应用论坛上发布由中冶自主研发和设计的钢制波纹管廊技术，并在河北省衡水市武邑县建成中冶装配式综合管廊50米示范段。 本次论坛首推的中冶自主研发和设计的钢制波纹管廊，是基于国家经济新常态和供给侧改革的背景下，契合国家“三去一降一补”政策，推动化解和转移钢铁产能的重要举措，也是中冶自主科技创新的又一典范。钢制管廊相较于目前市场上已有的混凝土预制综合管廊和现浇综合管廊，优势明显。一是施工简便、周期较短。装配式钢制波纹管综合管廊相比传统现浇钢筋混凝土形式，总工期节省约30%-50%，大大缩短了施工周期。二是抗震能力强，经久耐用。装配式钢制综合管廊结构采用波纹钢板（管），在变形协调方面，具有良好的横纵向位移补偿功能，整体钢制管廊结构与土体共同作用，通过局部有益变形，最终形成环压状态。理论测定，主体结构可达120年的使用年限。三是质量稳固可靠。钢制波纹管综合管廊构件多为工厂化生产线形成的标准件，其在成型、焊接、防腐、运输、装配等各环节，较之混凝土构件均具有材质均匀、稳固性强、运输装配便捷等特点。四是成本优势明显。钢制波纹管综合管廊在总投资上与传统混凝土结构相比，成本降幅达可达到10%以上，基本预期每公里造价可节省投资近千万元，对于具体城市具体项目的投资，其成本降幅不可小视。五是社会环境友好。钢制波纹管综合管廊具有几乎无扬尘、无噪音、无进场主材和周转材料、装配速度快等明显优势，可大为降低对市容市貌和居民生活的不利影响，有利于构筑友好型社会环境。六是促进相关产业链条，扩大社会就业面。钢制波纹管综合管廊的制作有赖于在传统钢结构加工基础上通过引进和升级技术与装备实施，更新领域内的装配式生产线建设，对于属地企业转型升级、扩大社会就业面、提升属地产业工人技术与技能，富有积极意义。 当下，我国正处在城镇化快速发展新时期，地上空间发展饱和，地下基础设施薄弱，“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等影响城市发展的“城市病”日益显著，因此合理布局城市地下空间资源势在必行。推进城市地下综合管廊建设，统筹各类市政管线规划、建设和管理，可以解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。

在高炉冶炼过程中，焦炭的骨架作用非常重要，其核心指标是抗碎强度、耐磨强度、反应性和反应后强度，其中最重要的是反应性和反应后强度。只有降低焦炭的反应性，提高焦炭的反应后强度，才能够保证高炉顺行和各项指标的优化，从而使焦比降低、产量增加、铁成本降低，这对炼铁生产具有重要意义。 影响焦炭质量的因素 炼焦煤料的煤化度。大量的科学及生产实验结果表明，中等变质程度的煤（焦煤、肥煤）炼出的焦炭气孔率低，与CO2反应后气孔率的增值较小，即反应性降低。但是单独炼焦时，不仅不能充分利用炼焦煤资源，而且容易出现推焦困难，损坏炉体。 炼焦煤料的惰性组分含量。按煤岩学理论，结焦过程中并非煤粒互熔成均一的焦块，而是活性物和惰性物之间进行界面反应。 因此，焦炭的强度既决定于活性物的组型和各种组型的含量，又决定于惰性物相对含量。适宜的惰性物含量可以获得气孔率低的焦炭，而且焦炭与CO2的反应速率也低。因此，应使炼焦煤料的惰性物含量达到适宜值，以获得反应性低、反应后强度高的优质焦炭。 煤料的预处理。煤料的堆密度及均匀性增加、预热后装煤（200℃）等均能使焦炭的气孔率降低（实验已证明能降低焦炭的气孔率3%左右），使焦炭的比表面积减少，进而降低焦炭的反应性。 炼焦条件。提高炼焦速度与延长焖炉时间，也能降低焦炭的气孔率，从而改善焦炭的反应后强度。 改进焦炭质量的措施 为了不断改善焦炭的质量，在条件允许的情况下，研究者对焦炭的抗碎强度与反应后强度、热反应性的相关性进行了分析和试验。 单种煤结焦性能试验。到目前为止，对煤的研究还没有一种成型的理论，而且，由于不同矿点的同一煤种质量差异较大，只能通过科学试验，不断摸索、不断完善。为此，研究者对不同矿点的洗精煤分别进行小焦炉试验，对所得焦炭进行质量分析，寻找单种煤的结焦特性以及焦炭抗碎强度、反应后强度、热反应性的对应关系，从而为优化配煤比提供依据。试验显示，焦炭的抗碎强度与反应后强度、热反应性虽不存在一一对应的关系，但在大趋势上基本统一，特别是强黏结性煤存在着较明显的对应关系。 提高炼焦速度的研究。我国焦炉加热的管理方法通常用标准温度法，日本采用火落管理法。由于火落后的焦饼仍照常进行加热，在经过一段不低于技术要求的焖炉时间才可以推焦，使焦饼在结焦后期的热分解与热缩聚程度提高，焦炭的挥发分降低，碳结构中氢含量减少，焦质更加致密，从而能够提高焦炭的耐磨强度和反应后强度，降低焦炭的反应性。这与我国传统的提高炼焦速度、延长焖炉时间，使焦炭的气孔率降低，从而提高焦炭的耐磨强度和反应后强度的观点基本一致。为此，研究者进行了半个月的试验。试验表明，提高加热速度，延长焖炉时间，对改善焦炭质量有一定的好处。 焦炭钝化技术的研究。研究者采用硼酸作为钝化剂，在熄焦池内配入硼酸，用不同浓度的硼酸溶液熄焦，在配煤比不变的情况下，焦炭的热反应性降低5%左右，反应后强度提高5%左右，但是焦炭的成本上升15元/吨以上。对于焦化厂来说，成本压力增大。因此，焦炭钝化以及钝化剂的选择还有待进一步研究。

▲H（氢） H是一般钢中最有害的元素，钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。氢与氧、氮一样，在固态钢中溶解度极小，在高温时溶入钢液，冷却时来不及逸出而积聚在组织中形成高压细微气孔，使钢的塑性、韧度和疲劳强度急剧降低，严重时会造成裂纹、脆断。“氢脆”主要出现在马氏体钢中，在铁氧体钢中不十分突出，一般与硬度和含碳量一起增加。 另一方面，H能提高钢的磁导率，但也会使矫顽力和铁损增加（加H后矫顽力可增大0.5～2倍）。 ▲B（硼） B在钢中的主要作用是增加钢的淬透性，从而节约其他较稀贵的金属，与镍、铬、钼等。为了这一目的，其含量一般规定在0.001%～0.005%范围内。它可以代替1.6%的镍、0.3%的铬或0.2%的钼，以硼代钼应注意，因钼能防止或降低回火脆性，而硼却略有促进回火脆性的倾向，所以不能用硼将钼完全代替。 中碳碳素钢中加硼，由于提高了淬透性，可使厚20mm以上的钢材调质后性能大为改善，因此，可用40B和40MnB钢代替40Cr，可用20Mn2TiB钢代替20CrMnTi渗碳钢。但由于硼的作用随钢中碳的含量的增加而减弱，甚至消失，在选用含硼渗碳钢时，必须考虑到零件渗碳后，渗碳层的淬透性将低于芯部的淬透性的这一特点。 弹簧钢一般要求完全淬透，通常弹簧面积不大，采用含硼钢有利。对高硅弹簧钢硼的作用波动较大，不便采用。 硼和氮及氧有强的亲和力，沸腾钢中加入0.007%的硼，可以消除钢的时效现象。 ▲C（碳） C是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。 当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。 随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。 ▲N（氮） N对钢材性能的影响与碳、磷相似，随着氮含量的增加，可使钢材的强度显著提高，塑性特别是韧性也显著降低，可焊性变差，冷脆性加剧；同时增加时效倾向及冷脆性和热脆性，损坏钢的焊接性能及冷弯性能。因此，应该尽量减小和限制钢中的含氮量。一般规定氮含量应不高于0.018%。 氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响，改善钢材性能，可作为低合金钢的合金元素使用。有些牌号的不锈钢，适当增加N的含量，可以减少Cr的使用量，可以有效降低成本。 ▲O（氧） O在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧，但不可能除尽。钢水凝固期间，溶液中氧和碳反应会生成一氧化碳，可以造成气泡。氧在钢中主要以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹杂形式存在，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。 氧会使硅钢中铁损增大，磁导率及磁感强度减弱，磁时效作用加剧。 ▲Mg（镁） 镁能使钢中夹杂物数量减少、尺寸减小、分布均匀、形态改善等。微量镁能改善轴承钢的碳化物尺寸及分布，含镁轴承钢的碳化物颗粒细小均匀。当镁含量为0.002%～0.003% ,其抗拉强度和屈服强度增加5%以上，塑性基本保持不变。 ▲Al（铝） 铝作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。如D级碳素结构钢要求钢中酸溶铝含量不小于0.015%，深冲压用冷轧薄钢板08AL要求钢中酸溶铝含量为0.015%―0.065%。 铝还可提高钢的抗腐蚀性能，特别是与钼、铜、硅、铬等元素配合使用时，效果更好。 铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性。高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 ▲Si（硅） Si是炼钢过程中重要的还原剂和脱氧剂：对于碳钢中的很多材质来说，都含有0.5%以下的Si，这些Si一般是由于炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂而带入的。 硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、钼、钒等元素强。但含硅量超过3%时，将显著降低钢的塑性和韧性。硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比（σs/σb），以及疲劳强度和疲劳比（σ-1/σb）等。这是硅或硅锰钢可作为弹簧钢种的缘故。 硅能降低钢的密度、热导率和电导率。能促使铁素体晶粒粗化，降低矫顽力。有减小晶体的各向异性倾向，使磁化容易，磁阻减小，可用来生产电工用钢，所以硅钢片的磁阻滞损耗较低。硅能提高铁素体的导磁率，使钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。但在强磁场下硅降低钢的磁感强度。硅因有强的脱氧力，从而减少了铁的磁时效作用。 含硅的钢在氧化气氛中加热时，表面将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。 硅能促使铸钢中的柱状晶成长，降低塑性。硅钢若加热时冷却较快，由于热导率低，钢的内部和外部温差较大，因而断裂。 硅能降低钢的焊接性能。因为与氧的结合能力硅比铁强，在焊接时容易生成低熔点的硅酸盐，增加熔渣和融化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊接质量。硅是良好的脱氧剂。用铝脱氧时酌情加一定量的硅，能显著提高率的脱氧性。硅在钢中本来就有一定的残存，这是由于炼铁炼钢时作为原料带入的。在沸腾钢中，硅限制在<0.07%，有意加入时，则在炼钢时加入硅铁合金。 ▲P（磷） P是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢：P＜0.025%；优质钢：P＜0.04%；普通钢：P＜0.085%。 P的固溶强化及冷作硬化作用很好，与铜联合使用，提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能，与硫、锰联合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性。 磷可提高比电阻，且由于容易粗晶而可使矫顽力和涡流损失降低，于磁感而言，则在弱中磁场下磷含量高的钢磁感会提高，含P硅钢的热加工也并不困难，但由于它会使硅钢具冷脆性，含量≯0.15%（如冷轧电机用硅钢含P=0.07～0.10%）。 磷是强化铁素体作用最强的元素。（P对硅钢再结晶温度和晶粒长大的影响将超过同等硅含量作用的4～5倍。） ▲S（硫） 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 由于其切屑发脆而可得到非常光泽的表面，所以可用于制要求负荷不大而具高表面光洁度的钢制件（名为快削钢），（如Cr14）有意加进少量的硫（=0.2～0.4%）。 某些高速钢工具钢进行硫化表面。 ▲K/Na（钾/钠） 钾/钠可作为变质剂使白口铁中碳化物团球化，使白口铁（以及莱氏体钢）)在保持原有硬度的条件下, 韧性提高二倍以上；使球墨铸铁的组织细化、蠕铁的处理过程稳定化；是强烈的促进奥氏体化的元素，例如，它可使奥氏体锰钢的锰/碳比从10:1~13:1降至4:1~5:1。 ▲Ca（钙） 钢中加钙能细化晶粒，部分脱硫，并改变非金属夹杂物的成分、数量和形态。与钢中加稀土的作用基本相似。 改善钢的耐蚀性、耐磨性、耐高温和低温性能；提高了钢的冲击韧性、疲劳强度、塑性和焊接性能；增加了钢的冷镦性、防震性、硬度和接触持久强度。 铸钢中加钙使钢水流动性大为提高；铸件表面光洁度得到改善, 铸件中组织的各向异性得以消除；其铸造性能、抗热裂性能、机械性能和切削加工性能均有不同程度的增加。 钢中加钙能改善抗氢致裂纹性能和抗层状撕裂性能，可延长设备、工具的使用 寿命。钙加入母合金中可用作脱氧剂和孕育剂，并起微合金化作用。 ▲Ti（钛） 钛和氮、氧、碳都有极强的亲和力，与硫的亲和力比铁强，是一种良好的脱氧去气剂和固定氮和碳的有效元素。钛虽然是强碳化物形成元素，但不和其他元素联合形成复合化合物。碳化钛结合力强，稳定，不易分解，在钢中只有加热到1000℃以上才能缓慢地溶入固溶体中。 在未溶入之前，碳化钛微粒有阻止晶粒长大的作用。由于钛和碳之间的亲和力远大于铬和碳之间的亲和力，在不锈钢中常用钛来固定其中的碳以消除铬在晶界处的贫化，从而消除或减轻钢的晶间腐蚀。 钛也是强铁氧体形成元素之一，强烈的提高了钢的A1和A3温度。钛在普通低合金钢中能提高塑性和韧性。由于钛固定了氮和硫并形成碳化钛，提高了钢的强度。经正火使晶粒细化，析出形成碳化物可使钢的塑性和冲击韧性得到显著改善，含钛的合金结构钢，有良好的力学性能和工艺性能，主要缺点是淬透性稍差。 在高铬不锈钢中通常需加入约5倍碳含量的钛，不但能提高钢的抗蚀性（主要是抗晶间腐蚀）和韧性；还能组织钢在高温时的晶粒长大倾向和改善钢的焊接性能。 ▲V（钒） 钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在时，降低淬透性。钒增加淬火钢的回火稳定性，并产生二次硬化效应。钢中的含钒量，除高速工具钢外，一般均不大于0.5%。 钒在普通低碳合金钢中能细化晶粒，提高正火后的强度和屈服比及低温特性，改善钢的焊接性能。 钒在合金结构钢中由于在一般热处理条件下会降低淬透性，故在结构钢中常和锰、铬、钼以及钨等元素联合使用。钒在调质钢中主要是提高钢的强度和屈服比，细化晶粒，捡的过热敏感性。在渗碳钢中因能细化晶粒，可使钢在渗碳后直接淬火，不需二次淬火。 钒在弹簧钢和轴承钢中能提高强度和屈服比，特别是提高比例极限和弹性极限，降低热处理时脱碳敏感性，从而提高了表面质量。五铬含钒的轴承钢，碳化弥散度高，使用性能良好。 钒在工具钢中细化晶粒，降低过热敏感性，增加回火稳定性和耐磨性，从而延长了工具的使用寿命。 ▲Cr（铬） 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。 铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。 铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。 含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 ▲Mn（锰） Mn能提高钢材强度：由于Mn价格相对便宜，且能与Fe无限固溶，在提高钢材强度的同时，对塑性的影响相对较小。因此，锰被广泛用于钢中的强化元素。可以说，基本上所有碳钢中，都含有Mn。我们常见的冲压软钢，双相钢(DP钢)，相变诱导塑性钢(TR钢)，马氏体钢(MS钢)，都含有锰元素。一般，软钢中的Mn含量不会超过0.5%；高强钢中的Mn含量会随着强度级别的升高而升高，例如马氏体钢，锰含量可高达3%。 Mn提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能：比较典型的例子是40Mn和40号钢。 Mn能消除S（硫）的影响：Mn在钢铁冶炼中可与S形成高熔点的MnS，进而消弱和消除S的不良影响。 但是，Mn的含量也是一把双刃剑。Mn含量并不是越高越好。锰含量的增高，会降低钢的塑性以及焊接性能。 ▲Co（钴） 钴多用于特殊的钢和合金中，含钴的高速钢有高的高温硬度，与钼同时加入马氏体时效钢中可以获得超高硬度和良好综合力学性能。此外，钴在热强钢和磁性材料中也是重要的合金元素。 钴降低钢的淬透性，因此，单独加入碳素钢中会降低调质后的综合力学性能。钴能强化铁素体，加入碳素钢中，在退火或正火状态下能提高钢的硬度、屈服点和抗拉强度，对伸长率和断面收缩率有不利的影响，冲击韧性也随着钴含量的增加而降低。由于钴具有抗氧化性能，在耐热钢和耐热合金中得到应用。钴基合金燃气涡轮中更显示了它特有的作用。 ▲Ni（镍） 镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。 一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达‐100℃以下，当Ni量增高时，约4～5%，其变脆温度竞可降至‐180℃。所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。含Ni=3.5%，无Cr钢可空淬，含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。 Ni的晶格常数与γ‐铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。一般大断面的厚重件都用加Ni钢。当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。（Ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。σ、αk高） 在不锈钢中用Ni，是为了使钢具有均匀的A体组织，以改善耐蚀性。有Ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保持细晶粒组织。 ▲Cu（铜） 铜在钢中的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时，加入铜还能提高钢的强度和屈服比，而对焊接性能没有不利的影响。含铜0.20%～0.50%的钢轨钢（U-Cu），除耐磨外其耐腐蚀寿命为一般碳素钢轨的2-5倍。 铜含量超过0.75%时，经固溶处理和时效后，可产生时效强化作用。含量低时，其作用与镍相似，但较弱。含量较高时，对热变形加工不利，在热变形加工时导致铜脆现象。2%～3%铜在奥氏体不锈钢中可以对硫酸、磷酸及盐酸等抗腐蚀性能及对应力腐蚀的稳定性。

近日，河钢唐钢与世界著名焊丝生产商、日本某跨国公司共同研发的41吨低硫焊丝新牌号ER70S-MT，在河钢唐钢长材部高线产线成功下线，产品性能指标及表面质量完全满足用户定制要求。 今年以来，围绕“市场”与“用户”主题，河钢唐钢长材部进一步完善服务体系，强化“先期介入”模式，将关注点从客户使用端前移到客户研发端，及时响应用户需求，以定制化服务与携手研发，努力构建供需新格局。在与该高端终端直供用户的持续合作中，该部赢得用户信赖，在前期配合的基础上，达成携手研发的深度合作意向。ER70S-MT低硫气保焊丝对成品碳、硫含量要求较低，控制难度加大，长材部与技术中心技术人员深入用户，就用户使用要求进行深度沟通，共同设计新的工艺路线。生产中，严格控制每一个工艺控制点、精准操作，达到成分控制、性能保障100%符合定制要求。

完善精炼装置中的精炼工艺，采用保证钢轨中氧含量降低的脱氧新制度，依据氧含量确定钢中非金属夹杂的特性和数量。当氧含量降低到25ppm时，基本以脆性断裂氧化夹杂为主;而当氧含量大于40ppm时，则以塑性硅酸盐为主要形态。 目前，俄罗斯冶金行业具有足够强大的技术装备，能够有效地改进钢轨的冶金质量。由于实施一系列措施，包括研究熔炼工艺、采用综合脱氧方法、利用钢轨变形处理以及精炼和真空处理装置，有可能将钢轨中的氧含量降至20ppm，并同时降低非金属夹杂的夹杂度。 新库兹涅茨克钢铁公司利用电炉生产铁路用钢轨。一台型号为ДСП--100H10（凸窗出钢、95MVA变压器、BSE公司的供氧系统）;另一台型号为ДСП—100И7（虹吸出钢、80MVA变压器、弯形门式氧气风嘴）。这两台电炉利用25%～40%液态铁水进行熔炼，在上炉留下的15～30t炉渣和金属内，加入金属废钢装料。为了加快炉中金属料和碳氧化物的熔炼过程，利用有效的氧气喷嘴，BSE公司的喷嘴或者门式氧气风嘴Fuchs和弯形风嘴。鼓入氧气的一般消耗量达到1万m3/h。 铁水在装入废金属前直接注入，当达到目标温度，且碳含量大于0.7%时，在电炉启动的情况下，将非脱氧金属排放到无渣罐。在往罐中排放的过程中添加造渣剂。造渣剂由石灰和萤石，以及通过计算锰在成品钢中最低含量的硅锰合金组成。在排放的过程中，通过底部多孔风嘴对罐中的钢水吹入氮气，压力为0.7Mpa，消耗量为20m3/h。排完以后，进入精炼装置，继续对钢水进行处理，以达到要求的化学成分及浇注温度。 为降低钢水中碳含量，在精炼装置中开发了精炼新工艺。当带有金属的罐进入精炼炉后，通过底部多孔风嘴以20m3/h的消耗量进行提前3min吹氩，进行温度测量、提取金属和钢渣试样，继续利用夹送器按125g/t Ca的计算量添加硅钙合金丝。通过添加ФС75渣、0.4～0.7kg/t焦炭粉和石灰，造Fe0含量小于0.5%和碱度2.5～3.0的液态渣。 当得到罐中金属试样的化学分析结果后，再加入铁合金及其他合金。第二次按125g/t Ca加入硅钙合金丝，进行最终脱氧，但不早于精炼结束前5min。利用Heraeus Electr0-Nite公司的Hydris仪器，在完成阶段确定温度和氧含量。经过炉外精炼，钢水在尺寸为300mm×300mm的结晶器，四流连铸机上进行浇铸。 由于在精炼装置中完善精炼工艺，并采用脱氧新制度，新库兹涅茨克钢铁公司钢轨钢中平均氧含量达到27.8ppm。这种情况下，氧化夹杂脆性链的平均长度为0.18mm。 为了确立依氧含量变化的钢轨中非金属夹杂数量和特性关系，进行了不同氧含量钢的金相研究。在成品轨氧含量小于25ppm时，夹杂物基本上是钙铝酸盐脆性断裂线条（Ca0.Al203）。 在这种氧含量下，最大夹杂长度不超过10μm，钢的钙铝酸盐夹杂度水平评价平均不超过ГОСТ1778—70渣1级。尽管在脱氧工艺中去除了含铝材料，在非金属夹杂线条中仍存在Al203。显然，铁合金和罐中渣是铝产生的源头。 随着氧含量升高到40ppm时，非金属夹杂的特性和数量明显地发生了变化。脆性断裂氧化夹杂数量减少，而产生应变的硅酸盐的比例增加。在硅酸盐夹杂的里还存在铝和钙，在显微切片上看到的硅酸盐夹杂，其形式是长度为0.12～0.30mm黑灰色细的均匀分布线条。 在更高的氧含量下，非金属夹杂基本上是长度为0.25～0.53mm的单一硅酸盐。这些夹杂物的钢夹杂度平均与ГОСТ1778—70渣2级相符。 由于与脆性断裂氧化夹杂相比，微小塑性硅酸盐对投入运行的钢轨寿命影响很小。含有塑性硅酸盐外壳的铝氧化物是比较安全的夹杂种类。 除此而外，还可以确定不依氧含量为转移，与内源夹杂一样，在钢轨中遇见的还有少数长度达1.5mm外源特性的夹杂。一般来说，这样的夹杂具有多相组成，且基本上是进入结晶器中的渣滴和耐火材料或造渣剂的微粒。 依据组成不同而变化的多相渣夹杂在轧制中表现出不一样的变形。一些氧化物夹杂，形成带有尖的或纵向裂开端的粗糙线条，其组成元素的顺序为[Mn]>[Si]>[Al]>[Ca]>[S]，在轧制时会产生塑性变形。而另一些夹杂，氧化物为波浪形线条，其组成的元素顺序为[Ca]>[Si]>[Mn]>[Al]>[Ti]>[Mg]>[K]>[S]，该夹杂在轧制时不会产生变形。 通常情况下，外源氧化夹杂具有偶然性，在钢轨钢中极少遇到。 研究表明，钢中氧含量的降低，会使应变硅酸盐夹杂数量的明显减少，而脆性断裂复杂氧化物比例增加。因此，这是一个不良的倾向。 俄罗斯铁路运输科研所开展的批量试验结果表明，具有硅酸盐高份额的К23批次钢轨与Т17-22批次钢轨相比，其使用寿命要长。而Т17-22钢轨是利用真空炼钢，硅酸盐含量较低，而钙铝酸盐含量较高。该结果证明，钢轨使用寿命不仅取决于钢中的氧含量，而且也取决于非金属夹杂的类型。 为了保证钢轨更优良的使用特性，理论上最好使非金属夹杂的夹杂度最小。但与此同时，在钢中氧含量降低的同时，如何保证非金属夹杂确定形式和组成的问题也逐渐显现出来。

钛合金具有高的比强度、优异的抗疲劳性和耐蚀性等突出优点而被广泛应用于航空产品中,如飞机机架和航空发动机等,特别是对于高强度钢以及铝合金因质量、强度、抗蚀性或高温稳定性等综合性能不能满足要求的部件。在很多情况下,都会涉及到航空钛合金自身之间或与铝、不锈钢、钛镍合金等异种材料的连接问题。钛及其合金会在750～1040℃温度范围内发生同素异构转变,由具有密排六方结构的α相转变成具有体心立方结构的β相。当加热温度接近或者超过α相→β相的转变温度时,β相的晶粒尺寸会急剧变大,显微组织显著粗化,使材料性能下降。在这种温度下对钛合金进行焊接会使焊缝接头的塑性大大降低。另外,在钎焊过程中,钎料会和母材发生扩散反应,在界面处生成脆性的金属间化合物,致使焊缝存在较大的开裂倾向,使接头性能恶化。为了避免对母材性能造成损伤并提高焊接接头的性能,应该将钛合金的钎焊温度控制在β相转变温度以下,即在800℃以下进行中温钎焊。 一、选择合适的钎料。 适合钛合金中温钎焊的金属基钎料主要有三大类:银基、铝基、钛-锆基钎料。其中,铝基钎料的钎焊温度较低,远低于钛合金α相→β相的转变温度,与钛基体相互作用小,无明显的溶蚀和扩散,而且价格便宜,加工性能优良,低熔点、成本低廉,故具有较好的发展和应用前景。近年来,纳米多层膜复合钎料引起重视。由于纳米粒子相对于传统的合金粉体或者块体材料而言具有熔点低、活性高等特性,可以通过在钎料中加入纳米级颗粒制成纳米多层复合膜钎料来降低钎料熔点。据报道,通过交替溅射沉积银-铜钎料层和碳扩散阻碍层,制备了银-铜/碳纳米多层膜复合钎料,与传统的金属基银-铜钎料相比,熔点下降了约50℃,钎焊温度下降了40～50℃;采用直流磁控溅射AlSi12纳米涂层及AlN扩散阻碍层,制备AlN/AlSi纳米多层膜钎料,当纳米涂层厚度达到2～3nm 时,纳米多层膜复合钎料的熔点比无纳米涂层的钎料下降了约230℃。另据报道,铝-镍活性纳米多层膜的钎料,其钎焊温度与传统钎料相比,降低了130℃左右。 二、改进钎焊技术。 采用物理气相沉积技术可以在母材表面沉积金属涂层作为钎焊反应层,在炉中进行钎焊时,反应层能与基体形成低熔点的共晶或亚共晶组织,有效降低钎焊温度,减少高温钎焊产生的脆性金属间化合物,减少接头裂纹和气孔,提高接头的致密性及力学性能。据报道,以铜作为阴极材料,在钛表面通过离子溅射沉积一定厚度的铜涂层作为钎焊反应层,钎焊接头的强度随着铜涂层的扩散消失而逐渐增大。近年来的另一个研究动态是把多种钎焊技术结合起来,如超声波感应钎焊连接,超声辅助激光钎焊等。