针对模具制造对材质性能要求，具体如下： 1、退火工艺性 球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。 2、可锻性 具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 3、氧化、脱碳敏感性 高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。 4、切削加工性 切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。 5、淬硬性 淬火后具有均匀而高的表面硬度。 6、淬透性 淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。 7、可磨削性 砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。 8、淬火变形开裂倾向 常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。

在近年来，国内外研究者从制定、性能评定等方面对高硅铝合金做了大量研究，但对其焊接性的研究不多，很大程度上限制了硅铝合金的推广应用。随着科技的迅猛发展，研究解决高硅铝合金的焊接问题显得很有必要。高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等高科技领域具有广泛的应用，可以制造微电路封装壳体、基板及其盖板的热管器件、活塞、发动机气缸等耐磨部件。高硅铝合金具有广泛发展应用领域关键在于合金的优异特性，高硅铝具有热传导性能热膨胀系数低、机械性能良好、易于精密机加工等优点。但是由于铝和氧的亲和力非常强，易被氧化生成难熔物氧化膜。在材料的焊接中氧化膜严重影响焊缝的熔合形成。并且高硅铝中含有大量的硅，容易导致硅裂。因此高硅铝的高效、优质连接问题成为焊接领域的重点之一。 高硅铝的焊接性 在高硅铝的焊接过程中，容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷，其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研究方向。 氧化 高硅铝中的铝极易与氧亲和，生成致密的三氧化二铝薄膜，结实致密，其熔点高达2050℃, 远远大于高硅铝合金的熔点，在焊接过程中，致密的氧化膜很难去除，严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施，在焊接前清除表面的氧化膜，可以用机械清理法，也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜；化学清理法不仅可以清理氧化膜，还可以清理表面油污。 焊接气孔 产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分，焊接时，氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g，而在660℃凝固状态时，氢的溶解度为0.04ml/100g，使原来溶于液态铝中的氢大量析出，形成气泡，又高硅铝合金本身的导热性能非常好，熔池结晶过程很快，因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面，残留在焊缝中形成气孔。保护气体不纯及空气侵入焊接区等，也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金，在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高，极易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关，因此要防止气孔的产生，首先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前必须彻底去除，另外焊接区域在焊接前容易被污染，因此焊接前注意防止污染，特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优质的焊接接头，还应采用合适的焊接方法、规范和保护措施进行焊接，并严格控制操作环境的湿度。 焊接裂纹 高硅铝焊接过程中，焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中，熔池凝固收缩产生拉应力，在焊接凝固的初期，温度比较高，金属的流动性好，金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动，可以填充拉应力造成的间隙，不会形成裂纹，在结晶的过程中，较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂，但有研究表明，焊接熔池越小，产生裂纹的可能性越小。 另外高硅铝的合金中硅含量高，受热硅相变粗大，对合金的韧性和塑性产生不利影响，易产生应力变形和裂纹。

Swissbain-7MnB8是瑞士钢铁公司开发的一种高强度微合金线材产品，最初开发的目的是找到一种理想的贝氏体钢，这种钢材的高强度无需进行额外的退火、淬火、回火过程即可进行加工制造。 开发成功的Swissbain-7MnB8具有高抗拉强度，同时在冷成型方面表现良好，无需进行离线热处理。传统调质钢，如23MnB4、41Cr4、42CrMo4，都有个缺点，即必须在冷锻造前进行退火，并且之后要进行调质硬化处理。如果部件过长，则容易热处理中发生变形，后续则要进行额外矫直处理。而Swissbain-7MnB8在轧制开始便有一个较高的强度等级，后续成品后强度可提高到800-1000MPa，并且减免了昂贵的离线热处理和矫直过程。 Swissbain-7MnB8的加工过程是：首先在80t电弧炉内进行熔化废钢分离，接着在钢包炉加热过程中添加微合金元素，然后钢水浇铸成方坯，最后再经过轧机轧成线材。可以通过对化学成分进行控制，同时轧制过程中的温度控制和冷却过程控制，获得游离渗碳体贝氏体结构的特别控制。 新型的Swissbain-7MnB8是实现汽车和建筑行业中大量无淬火结构要求部件成本效率的理想产品，如：短/长轴球形螺栓、各种螺钉、螺母、中空部件、销钉、柱螺栓和膨胀螺栓等。Swissbain-7MnB8依靠钛、钒、铌等微合金元素，减少了铬、钼、镍等贵金属的添加，极大节约资源，可以降低制造部件的生成成本，同时无需离线热处理和矫直，降低了加工成本，另外组件可以循环回收利用，这些都是该产品的优势所在，可以为使用者产生更大效益。

1引言 焦粉是冶金生产企业焦碳破碎、运输、使用过程中时产生的副产物，一般粒度在8mlTl以下，因粒度小，高炉无法使用，一般用作其他工艺的燃料而配用(如烧结添加替代无烟煤)，由于焦粉硬度较高难破碎、难筛分，此外高含水率导致运输性差，使用中存在较多问题。 2试验条件 2.1原料 试验所用蓝炭、焦粉和硅石为酒钢所提供，钢屑和石墨电极外购。对酒钢蓝炭、焦粉进行各项理化性能的测试。焦粉含灰分较高，且比电阻和反应能力均不如蓝炭。 2.2压块 综合考虑试验炉的容量和压块的强度，设计压块块度为40m×40mm×30mm，硅石和焦粉的粒度均取≤3mm。试验采用膨润土和糖浆作粘结剂。 2.3试验炉 试验炉系单相敞口式矿热炉，炉底和炉壁外层砌砖，工作层均用镁砂加卤水打结。变压器容量为180kVA的普通变压器，不带强油水冷，属中频感应炉和电渣炉的配套设备。二次电压为35V，常用二次电流为3000—4000A。顶、底电极均为石墨电极，顶电极尺寸为?100mm?1600mm；底电极为150mm×550mm。 3试验操作 为使用蓝炭和压块法两种工艺的试验结果具有可比性，对相关操作程序进行了规范。 3.1用料量 两种工艺的用料量(即人炉料的数量)均以200kg硅石配人量为基准，并做为一个试验周期。 3.2开炉 两种工艺都是在柴烘后未经电烘就直接引弧投料，因此炉内初始温度处于相同水平，且出第一炉铁的时间不受其他因素的影响。 4试验结果及分析 压块法所用原料块度非常均匀(如高炉炼铁用球团)，因此，炉料透气性很好，料面火苗均匀，大大减轻了扎眼和捣炉的劳动强度。而用蓝碳生产，由于原料粒度不匀称，堆比重大。当炉内温度升高后，炉料易粘结在一起，影响透气性，局部刺火现象比较严重，从而增加了炉口维护的工作量和强度。 压块法加快了反应速度。由于焦炭粒度小，使相同数量的焦炭颗粒增多，即比表面积增大，从而对si和SiO的吸附能力增强；另外硅石粒度也小，且与焦炭接触均匀、紧密，接触面积大大增加。用蓝碳生产，既使混料均匀，也不可能具备上述优点，因此反应速度相对要慢些。 电极深而稳定地插入炉料是炉况正常的重要标志之一。通常要求埋在炉料中的电极端头距炉底相当于0.67倍电极直径为宜，而端头埋人炉料的深度，以1.5倍电极直径为宜。 同等条件下，压块法更有利于电极深插，因为炉料的电阻主要决定于焦炭，而压块的细粒焦比使用的焦碳具有更高的比电阻。 压块法加料时，电流变化较平稳；而使用蓝碳时电流升幅大，电流表指针波动也大。 电流的大小和稳定性与电极同炉料中主要导电物质——焦炭的接触状况有很大关系，接触面积大，电流也大；接触不均匀，电流也不稳定。对压块法来说，焦粒在炉料中的分布是均匀的，即炉内电阻分布均匀，因此电流变化相对平稳。而用蓝碳时则难以做到分布均匀，若遇上加偏料，对电流稳定性的影响就更大。压块法中，焦炭烧损率比较大，这不仅会增大生产成本，而且如估计不准，极易引发炉料缺碳，恶化炉况，补救困难。而用蓝炭生产一般不会出现因焦炭严重烧损而导致的缺碳情况，除非配料不准和操作失误。 实践表明，焦粉烧损率与配制料的粒度、压块块度和密度以及料层厚度有很大关系。本试验中，焦粉粒度≤3mm，炉膛深度为450m1.／l，料层较薄，难免加大烧损。大工业生产情况会有所改善，但也要预先做好摸索烧损率的试验。 5结语 (1)用酒钢自产焦粉与碎硅石造块作原料，可以冶炼出合格的硅铁，压块的质量可以满足冶炼要求。 (2)与用蓝炭生产硅铁相比，焦粉压块法的炉料透气性非常好，刺火现象较少发生，明显减轻了扎气眼和捣炉的劳动强度。 (3)焦粉压块法的电流变化平稳，利于电极深插，炉料熔化速度较快，具有节能的潜在优势。 (4)压块法的焦粉烧损比较严重，容易引起缺碳，恶化炉况，影响其他各项指标。相对而言，使用蓝碳较少出现这种现象，在实际使用中应该予以关注。 (5)压块法的生产成本略低于用蓝炭生产，在实际使用中部分配用，可以达到回收资源，节约消耗的目的。

随着人们对汽车安全和节能性能要求的提高，高强度钢和超高强度钢在汽车上应用意义越来越重要。Q&P钢因优异的强韧性的结合，并且不需要添加合金元素而有着广阔的应用前景，目前对Q&P研究较多的是两步法热处理工艺。本文则采用较为简单的一步热处理法对03C-1.5Mn-1.5Si成分钢进行处理，旨在寻找更加简便的热处理过程，易于实际工业生产。 淬火配分工艺的目的之一就是获得室温下稳定的残余奥氏体，因此一方面要避免渗碳体的析出，另一方面少添加或者不添加碳化物形成元素，从而使碳元素完全从马氏体中扩散至奥氏体。硅元素和铝元素因其在渗碳体中极低的溶解度而可有效抑制渗碳体析出。 铸坯首先加热到1200℃，保温2h后进行热轧，铸坯从50mm热轧至4mm，终轧温度850℃，在600℃模拟卷取。热轧板经酸洗后冷轧至1.5mm，采用盐浴法模拟Q&P热处理工艺。首先将试样放入900℃盐溶液中保温2min，然后淬火至不同的配分温度(250、300和350℃)保温5min，最后冷却至室温。 在一步法Q&P热处理过程中，随配分温度的升高，伸长率和抗拉强度降低而屈服强度提高，在250℃配分后得到比较优异的力学性能：抗拉强度1655MPa，屈服强度870MPa，伸长率16.8%。强塑积27804MPa·%。奥氏体化后分别在250、300和350℃配分后，残余奥氏体含量逐步降低，在250℃得到奥氏体含量的最大值为5.94%。残余奥氏体在塑性变形过程中具有TRIP效应，提高伸长率，抗拉强度随配分温度的升高而降低是由于马氏体脱碳软化造成的，屈服强度升高则是与配分过程中下贝氏体的形成有关。

电弧炉冶炼车间维护方面的三大进展在欧洲、墨西哥和美国的钢厂已经降低了维护难度和费用。这三大进展为：直流电弧炉底部阳极的新设计，耐火材料维修技术和使用长寿命的布袋收尘室过滤介质。 新设计的底部阳极 在直流电弧炉底部阳极设计的许多要求中，除了要求能在冷和热的条件下快速启动和具有高导电容量外，还要求具有停炉更换寿命周期长和能快速简单进行维修。这一设计来源于包括理论计算、模拟及实验室试验在内的研究开发计划，并在西班牙Balboa炼钢厂工业规模性设备中得到进一步改进。 进一步的研究结果表明，通过对实际操作和块状设计的几次改进，有利于降低融熔态钢水对耐火材料的侵蚀。还发现把水冷钢套延伸到底部耐火材料处，对阳极的寿命也很有利。 炉衬耐火材料的维修每炉平均需要20min，需要两三个人。每年平均需换炉衬l2次。该公司正按计划努力减少维修量，降低包括砖和喷补材料在内的耐火材料成本。因此需要有一个维修系统，包括一个塔式支架、一个机械手装置、一个喷补枪头及一个带有两个6t料仓和两个2.5t高压容器的耐火材料喷料系统。需要一个带有快速切换阀的输送系统，通过机械塔架和悬臂手把高压容器和喷补枪头连接起来。 喷补头可360度不停地旋转，同时从炉子中心向炉墙最上边移动，使其可喷补到炉内任何位置。 随着设备调试的进行，在电弧炉不同的区域内会遇到各种特殊情况，因此混合时间短、混合室小的新型氧化镁维修材料得到了发展，同时也是为了避免由于高输送能力和长距离输送可能引发的分离现象。 耐火材料维修新观念的效果 耐火材料维修新观念有几种好处。例如设备的最大输送能力达到360kg/min，比以前的典型操作要快四倍，结果是维修时间可控制在最长不超过10min。这套系统按照最佳距离和最合适角度使用耐火材料，有效地减少了回弹损失(比传统的喷补降低约40%)。当使用干性材料进行维修时，只是对需要喷补的地方进行维修。 随着新高温薄膜滤片介质的使用，稀释空气的要求被降低，理想布袋收尘室的负压保持恒定，偶然排放物得到降低。通过降低布袋的空气稀释比和压力可降低整个APC(自动定位控制)系统的能量消耗。 控制空气污染设备 像许多电弧炉车间系统一样，从炉子主体系统出来的高温气体与从二级系统排放的冷空气混合在一起。在Tuscaloosa公司，从钢包精炼炉、车间排烟罩和铸机塔式排烟罩收集到的冷空气与原生烟气.昆合后，通过直接排放控制(DEC)系统经炼钢车间厂房顶部的排气管道排出。 几点优点 由于三角组织结构薄膜/玻璃纤维过滤介质具有耐高温特性，因此稀释空气的量能被大大降低。即使处于较高温度的直接排放控制系统内，三角组织结构布袋也会远远低于其极限温度260℃。起初为了避免高温对聚酯材料的烧损，布袋除尘室不得不在初始设计值更高的空气流量和损失负压条件下周期运行，以达到高效稀释空气的目的。随着这种新高温薄膜过滤介质的使用，只需要较少的空气稀释，同时可以保持恒定的布袋除尘室人口压力和炉子通风，又减少了意外排放。 因为这种布袋除尘室的入口温度不再局限于135℃，通过过滤布袋的压力降低于薄膜袋的压力降，因此TSC公司能在较高温度的恒定的直接排放控制气流下运行。每立方米直接排放控制气体所携带粉尘比每立方米二次排放气体所携带粉尘的30～40倍还要多，因此使车间环境得到改善。因从炉子出来的气流很稳定，大部分CO能在炉内燃烧，而且直接排放控制气体的容积较稳定，因此在直接排放控制系统内发生爆炸的可能性大大降低。 对于三角组织结构薄膜布袋，只要进行适当的检查和维护，这种薄膜/耐酸玻璃纤维结构过滤布袋有希望能有效使用五年或更长。相比而言，原来的布袋不到两年就必须更换一次。而且由于火花烧损和烟气泄露，TSC公司不得不定期修补和更换聚酯布袋。自从TSC公司五个多月以前第一次安装使用三角组织结构高温薄膜布袋，还没有一个布袋出现问题。