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基于机器学习算法的核电用奥氏体不锈钢力学性能预测

基于机器学习算法的核电用奥氏体不锈钢力学性能预测

摘要:由于受到严苛的服役环境和中子辐照的影响,核动力装置用奥氏体不锈钢作为结构材料应用时对力学性能要求较高,因此对于奥氏体不锈钢力学性能的预测很值得关注和研究。将机器学习算法应用于材料信息学并对机器学习的方法和原理作了简要说明,重点介绍了基于奥氏体不锈钢力学性能数据库,以奥氏体不锈钢力学性能预测为应用实例建立了机器学习模型和系统平台,最后通过预测值与真实值的对比验证对模型进行了评估。研究结果表明,构建的相关模型可以对奥氏体不锈钢的抗拉强度和屈服强度进行有效预测,R2均在0.90以上。对现阶段机器学习在性能预测和材料研发领域急需解决的问题进行了探讨,并对其未来的发展方向进行了展望。
新能源 2024年04月26日
中国超超临界电站锅炉关键材料用钢及合金的研究现状

中国超超临界电站锅炉关键材料用钢及合金的研究现状

摘要: 综述了近几年国内用于超超临界火电机组锅炉的马氏体耐热钢、奥氏体耐热钢、镍基耐热合金的研究情况。国内学者们对马氏体和奥氏体耐热钢高温强化机理和生产工艺进行了系统研究，并实现了马氏体/铁素体耐热钢T/P91、T/P92 与奥氏体耐热钢S31042、S30432、TP347HFG的国产化，对新型9%Cr马氏体耐热钢展开了研究。对镍基合金的投入和研究还不够，研究内容不够系统，但表现出较好的势头，学者们正对Inconel 740、Alloy 617及其改型合金和Alloy 263合金进行较广泛的研究。对用于超超临界火电机组关键材料的研究提出了建议，展望了国内耐热钢及合金的研究趋势。
钢铁 2024年04月26日
钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进展

钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进展

摘要：在现代工业中，许多钢结构被要求承受108以上的疲劳载荷，钢的超高周疲劳性能研究已成为疲劳研究领域的一大热点。对当前国内外钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进行了综述，主要介绍了超高周疲劳S-N曲线、超高周疲劳裂纹萌生和扩展机理以及几个超高周疲劳性能影响因素，并提出了以后在超高周疲劳问题研究中需要进一步研究的方向，为当前超高周疲劳研究提供一个参考。
钢铁 2024年04月26日
中国高速车轮产品质量性能研发应用进展

中国高速车轮产品质量性能研发应用进展

摘要：介绍了自20世纪90年代中国铁路大提速至今天“复兴号”中国标准动车组投入运营，马钢为满足中国高速铁路的发展，针对高速车轮产品服役过程出现的问题及质量要求，在高速车轮成分自主设计、非金属夹杂物控制、制造工艺等开展的一系列研究工作，试制的车轮实物质量优于进口产品，并通过装车运用对其服役性能进行综合评价，最终形成了从产品研究到推广应用的系统研发闭环，支撑了中国客运时速由最初不到80 km/h发展至350km/h以上，实现了高速车轮技术自主化、产品国产化，同时对马钢下一步高速车轮产品品种开发及市场开拓等工作进行了展望。
钢铁 2024年04月26日
热处理工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织及性能的影响

热处理工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织及性能的影响

摘要：为了优化20Cr1Mo1VTiB 螺栓钢的热处理工艺，采用SEM、TEM和力学性能测试等手段，研究了热处理工艺对该钢组织及性能的影响。结果表明，20Cr1Mo1VTiB 钢热处理态组织为贝氏体，主要强化相为VC与针状M3C相。随着淬火温度的提高，VC逐渐溶解，固溶强化作用增加，室温和高温强度上升、韧性下降。在较低温度下回火，贝氏体板条位错密度高、组织应力大，强度高、韧性差；提高回火温度，VC逐渐长大，基体逐渐发生回复，室温和高温强度降低，韧性显著升高。1 030 ℃淬火＋720 ℃回火后，20Cr1Mo1VTiB钢体现出良好的强韧性匹配。
钢铁 2024年04月26日
电子束熔炼对高速钢碳化物的影响

电子束熔炼对高速钢碳化物的影响

摘要：细小而弥散分布的碳化物是高速钢优良性能的保证，但复杂的合金成分导致铸态高速钢中碳化物粗大、偏析严重。为了探究电子束熔炼对铸态高速钢的影响，改善高速钢中的组织及碳化物状态，采用电子束熔炼技术制备M35高速钢，并对其成分、组织等进行了表征。结果表明，EBM-M35高速钢中平均枝晶间距为20μｍ，碳化物尺寸细小，在组织中均匀分布，主要类型为MC和M2C，且M2C型碳化物由层片状向纤维状转变。对铸态EBM-M35高速钢热处理时发现，在1180℃，保温30min后碳化物断裂球化，达到细化碳化物、使碳化物在组织中弥散分布的效果，并且可以利用较低的热处理温度或较短的保温时间完成碳化物的优化。为铸态高速钢后续锻造、轧制等变形细化提供更优异的组织基础。
钢铁 2024年04月26日
Fe-6.5%Si钢极薄带的试制

Fe-6.5%Si钢极薄带的试制

摘要：为了研究Fe-6.5%Si钢极薄带的制备工艺，并获得良好的产品磁性能，以薄带铸轧试验机制备的6.5%Si钢铸带为原料，分别采用一次温轧法、二次温轧法和基于应变诱导无序（DID）原理的高硅钢室温冷轧３种工艺制备出厚度为0.1mm的Fe-6.5%Si钢。分析结果显示，一次温轧法退火后以高强度γ织构为主，由于压下率达到90%，形变储能高，晶粒尺寸最大，铁损最低，同时磁感也最低；二次温轧的退火板除了γ织构外，还有较强的η织构，故其磁感值高于一次温轧法，该方法得到的6.5%Si钢薄带综合磁性能最优，但生产成本高，效率低；基于DID原理，对6.5%Si钢热轧板在温度为300～450℃、压下率为45%～65%的条件下进行温轧，实现了6.5%Si钢软化，随后可将6.5%Si钢室温冷轧至0.1mm，此时温轧板和冷轧板内部有序相消失，基体变成无序态；室温冷轧板退火后晶粒更细，铁损略有升高。此外，室温冷轧可促进{111}形变晶粒在冷轧剪切带中形核形成有利织构，因此磁感值得到更大提升；采用DID原理进行室温冷轧，效率较高，后续可通过优化退火工艺使其进一步降低铁损，该方法为薄带铸轧工艺批量生产磁性能优异的6.5%Si钢极薄带提供技术参考。
钢铁 2024年04月26日
钢中界面科学研究进展（Ⅱ）

钢中界面科学研究进展（Ⅱ）

摘要：钢中界面的化学成分、晶体结构、电子结构及其在变形、加热等外部环境作用下的演变行为等都深刻影响着钢的力学和化学行为，主导控制钢的力学、化学和加工性能。钢中界面往往是钢中新相的核点、变形的结点、裂纹的起点、腐蚀的源点。在一定程度上讲，弄清钢中界面科学问题，也就知道了钢失效的本质和提高钢质量的方向。在钢中界面科学研究（Ⅰ）的基础上，以钢中界面为研究对象，详细综述了界面对钢相变行为和服役使用性能的影响。分析了相界及相界成分或析出物偏聚对奥氏体向铁素体转变、奥氏体向贝氏体转变和逆转奥氏体相变的影响；探讨了界面以及界面成分偏聚对强度、塑性和韧性的影响；阐述了孪晶界、相界以及夹杂物／基体之间的界面在疲劳裂纹萌生和扩展方面起到的作用；重点关注了晶界、孪晶界调控以及晶界偏聚调控提高耐腐蚀性能的机理以及应用；分析了各种界面类型对抗氢脆性能的影响并简述了界面在蠕变性能劣化中起到的作用。同时简单介绍了机器学习在界面研究方面的应用，并指出了钢在服役性能中面临的界面科学问题以及今后重点研究方向的建议。
钢铁 2024年04月25日
钢中界面科学研究进展（Ⅰ）

钢中界面科学研究进展（Ⅰ）

摘要：钢中界面包括晶界、相界等，在结构和化学组成上与体相均有明显的差异，在能量上也具有特殊性，对钢的相变机理、服役性能等具有十分重要的影响。近年来，有关材料分析和测试手段得到快速发展，结合第一性原理和有限元模拟等技术和方法，人们对钢中界面科学问题有了进一步深入的认识，也使得这方面的研究内容更加丰富多彩，取得了众多成果。综述了钢中的微观固－固界面调控的国内外研究动态，界面类型涵盖单相钢中的晶界和多相钢中的相界。简要概述了钢中各种界面的形成机理，探讨了不同界面类型的能量差异、取向差异以及应力分布等；重点关注了界面数量调控、界面结构调控和界面偏聚调控，探讨了热处理工艺、变形方式和成型方式等界面调控手段对最终界面结构形成和化学成分偏聚的影响，介绍了先进技术手段在表征界面结构和界面成分偏聚上的应用；同时对界面与位错之间的相互作用模型及其对不连续屈服和加工硬化的影响也进行了简述。最后从界面调控方式、计算机模拟、技术表征手段等方面对界面的未来发展趋势进行了预测。
钢铁 2024年04月25日
冷轧带钢板形测控技术的发展状况和关键问题

冷轧带钢板形测控技术的发展状况和关键问题

摘要：冷轧带钢属于高端精品钢材，板形在线检测与控制是冷轧带钢的高端核心关键技术。自主创新研制板形测控系统是实现中国钢铁工业发展升级、建设钢铁强国的重大需求。目前，板形测控技术市场国外占据优势，国产系统正在代替进口，扩大应用规模，推进技术完善。研制先进的板形测控系统需要解决的关键技术有高精度高质量的板形仪、功能完备强大的控制手段和方法、高精度高速度的数学模型。板形仪主要有接触式和非接触式两大类，接触式板形仪通过测量带钢张力的横向分布反映板形，非接触式板形仪通过测量带钢浪形反映板形。接触式板形仪可靠耐用精度高，应用广泛，发展趋势为整辊式板形检测辊、无线式信号传输装置、板形数据的精确处理。板形控制数学模型的主要类型，按建模的原理和方法可分为机理模型和智能模型；按模型的性质和作用可分为分析模型和控制模型；按板形的表示方法可分为多点控制模型和分量控制模型。板形控制模型的发展趋势为机理与智能协同建模、动态模拟预报和动态解耦控制、多种手段和方法的协同优化。进一步提高板形测控技术水平需要突破３项关键问题，即整辊式板形仪通道耦合与解耦的机理模型、板形控制的动态模拟和动态解耦模型、板形控制的高精度智能建模方法。
钢铁 2024年04月25日
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