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碳含量对普碳钢与微合金钢热变形行为的影响机制：争议、进展与展望

碳含量对普碳钢与微合金钢热变形行为的影响机制：争议、进展与展望

摘要：在钢铁材料的热加工过程中，碳作为关键合金元素，对其热变形行为及组织演变具有重要影响。碳含量不仅能显著调控流变应力水平，还深刻影响动态再结晶（dynamic recrystallization，DRX）与动态回复（dynamic recovery，DRV）等软化过程的动力学行为，进而决定最终材料的微观组织和性能。然而，碳对不同类型钢种（尤其是普碳钢与微合金钢）热变形机制的具体作用规律仍存在诸多争议，亟待系统梳理与深入解析。本文系统综述了碳含量对普碳钢和微合金钢热变形行为影响的研究进展，从宏观力学响应和微观机制2 个层面展开分析。宏观层面，重点探讨了碳对应力-应变曲线特征、热变形激活能及应变速率敏感性的影响规律；微观层面，深入阐述了碳对动态再结晶形核与长大、动态回复过程的调控机制，以及碳通过改变层错能、扩散行为和析出动力学对变形机制的影响。基于现有研究，指出当前该领域研究在碳影响机制的定量描述、多因素耦合效应及宏微观关联等方面仍存在不足。展望未来，应加强碳含量与热变形工艺的协同调控研究，发展多尺度模拟与原位试验相结合的方法，建立“成分-工艺-组织-性能”的定量预测模型，为高性能钢铁材料热加工技术的创新提供理论支撑。
钢铁 2026年10月23日
热成形钢的研究进展：强韧化，抗氧化与抗氢脆

热成形钢的研究进展：强韧化，抗氧化与抗氢脆

摘要： 随着汽车工业对材料轻量化与安全性要求的不断提高，热成形钢因其优异的力学性能和良好的成形性已广泛应用于汽车关键结构件中。然而，当前热成形钢仍面临3 大关键挑战，一是强度和韧性的协同优化问题，二是成形后表面的氧化问题，三是氢致脆性开裂问题，这制约了热成形钢进一步的推广应用。为应对上述挑战，近年来众多研究围绕合金成分设计与工艺优化两大技术路径展开深入探索。在强韧化方面，热成形淬火-配分钢和中锰钢等新体系通过调控残留奥氏体含量与分布，其强塑积提升至20 GPa·%以上，并显著改善了材料的韧性。在抗氧化方面，除经典的表面镀层技术外，新型的铬-硅合金化无镀层热成形钢也被开发出来；同时，快速加热和预氧化处理等新工艺也被证明可有效减轻成形过程中的表面氧化问题。在抗氢脆方面，许多研究致力于阐明氢与镀层、晶界、析出物和残留奥氏体等的相互作用机制，通过微合金化添加铌、钛等元素，细化组织并在钢中形成氢陷阱，降低可扩散氢含量。本文系统性综述了近期在热成形钢强韧化、抗氧化和抗氢脆3 方面的研究进展，并重点从合金成分设计和工艺优化2 大技术路径展开讨论。随着人工智能技术在材料成分设计与工艺参数优化中的应用逐步深入，以及厚规格热成形钢在结构件领域需求的增长，未来热成形钢将朝着多性能协同、智能化研发的方向持续发展。
钢铁 2026年10月21日
锡、锑对无取向硅钢磁性能与力学性能影响的研究进展

锡、锑对无取向硅钢磁性能与力学性能影响的研究进展

摘要：无取向硅钢是制造新能源汽车用驱动电机铁芯的重要材料，其磁性能、力学性能的优劣直接影响驱动电机的能耗和性能。研究表明，添加锡、锑可以有效提高无取向硅钢的磁感，降低铁损；同时，试验表明，锡、锑的加入可以强化无取向硅钢的强度、硬度和一定程度的韧性，提升其力学性能。近年来，通过微量合金化（如添加锡、锑等元素）来协同优化无取向硅钢综合性能，已成为该领域的研究热点与前沿方向。基于此，本文系统综述了锡、锑对无取向硅钢微观结构、磁性能及力学性能的作用机制与相关研究进展。重点分析了锡、锑元素在晶界的偏聚行为及其对织构形成空间的调控机制，即锡、锑进入晶内后引起晶格畸变，产生较高应变能，促使其向晶界偏聚；同时，由于两者电负性较强，易在晶界处获得自由电子，形成稳定结构。总结了国内外相关企业及科研机构在锡、锑改善无取向硅钢磁性能方面的研究进展。适量的锡、锑在晶界偏聚不仅阻碍晶界移动、细化晶粒，还能抑制不利织构｛111｝的形核与生长，并降低（100）晶粒表面能，促进有利织构｛100｝的发展。此外，锡、锑能够抑制无取向硅钢中细小夹杂物AlN 和MnS 的析出，增大析出相尺寸，改善钢的磁性能。
钢铁 2026年10月20日
高品质精密管近净成形有限元分析

高品质精密管近净成形有限元分析

摘要：介绍了Φ219 mm高品质精密管大型滚柱式旋转锻造近净成形技术，包括基本原理和工艺关键参数。在十六滚柱式Φ60 mm 小型旋转锻造近净成形的研究基础上，利用有限元模拟的方法，以Φ219 mm 滚柱式旋转锻造近净成形为例，计算了材料屈服强度为235 MPa、355 MPa、450 MPa 3种工况下的等效应力、径向变形和径向塑性应变等，校核了最大打击力情况下核心零部件的强度，并对模具的优化设计提出建议。
钢铁 2026年10月17日
无缝钢管定（减）径技术发展现状及未来发展需求研判

无缝钢管定（减）径技术发展现状及未来发展需求研判

摘要：总结分析钢管定（减）径机的定位、分类、技术特点、核心细分技术发展现状及典型应用情况。指出目前钢管减径技术已全面实现了国产化，各项指标均能够代表世界先进水平。站在未来发展需求的视角，预测该领域将在全流程智能化模型管控技术、定量化质量预测模型技术、单机架传动四辊减径装备技术等智能制造、高端装备创新开发方面存在潜在应用价值。
钢铁 2026年10月15日
我国钢铁轧制技术进步及展望

我国钢铁轧制技术进步及展望

摘要：近年来，我国轧制技术正处于从跟跑、并跑到领跑的快速发展阶段。在工艺与装备方面，我国在多模式无头铸轧制技术、宽厚板5600mm轧机技术、2680mm宽幅不锈钢热连轧技术、六机架六辊连轧机组生产高牌号硅钢技术、板带钢高精热处理工艺与装备技术、宽幅不锈钢超薄料关键生产工艺技术、热轧无缝钢管在线组织性能调控技术等一批工艺与装备技术创新与应用实践跨入国际领先水平。在钢铁产品方面，我国先进钢铁企业在汽车用钢、能源用钢、工程机械用钢、船舶及海洋工程用钢、低成本200MPa级超高强塑性钢和部分特殊钢的实物质量基本跨入国际领先行列。在超高强钢“强度－塑性－韧性”调控机理方面创新性提出了“位错工程＋TRIP效应”协同机制、“马氏体拓扑学结构设计＋亚稳相调控”协同增塑新机制。同时，在轧制过程数字化、智能化赋能轧钢工艺高质稳定化生产方面也达到国际先进水平。综合来看，我国在轧制工艺、装备、产品以及数字化、智能化赋能等方面进展巨大，成效显著，但与国际先进水平相比，在轧制核心工艺与装备核心、大型轧机控制系统以及高端高质化产品技术创新等方面仍存在一定差距，部分核心设备、控制系统仍需进口。结合我国钢铁行业发展趋势，提出在轧制核心工艺及装备成套技术，高端高质化产品技术创新，与前／后工序、产业链结合的连续化高效化关键技术，数字化智能化赋能等需要关注的技术创新与发展方向。
钢铁 2026年10月13日
无镀铜实心焊丝工艺研究

无镀铜实心焊丝工艺研究

摘要: 文中阐述的无镀铜实心焊丝是表面经过特殊工艺处理的焊丝，其采用纳米活性剂、纳米级润滑物质、导电盐、稳弧剂、覆膜剂为焊丝表面主要涂层材料，涂覆层均匀致密，并赋予焊丝导电、稳弧、润滑、防锈的功能; 省去了镀铜工序，减少了环境污染，焊接时，使作业者少受含Cu 烟雾的损害，铜烟大大减少; 在送丝性能、焊接飞溅率、导电嘴磨损率、抗锈性能方面达到与镀铜焊丝相当水平。
钢铁 2026年10月09日
炼钢流程中氮元素控制与预测进展综述

炼钢流程中氮元素控制与预测进展综述

摘要：提升钢材洁净度是钢铁企业增强产品竞争力、拓展高端市场的核心战略。氮在钢中常被视为有害元素，其含量过高会显著恶化钢材的塑性、韧性及耐久性，因此，实现钢液的低氮化控制是提高洁净度的关键方法。本综述系统梳理了炼钢过程氮控制的热力学与动力学原理，并深入剖析了影响钢中氮含量的关键工艺因素，包括，1）表面活性元素（O，S）对气-液界面反应的“阻塞效应”及其临界含量（如w［O］＞0. 04%或w［S］＞0. 06%时脱氮近乎停滞）；2）碳氧（CO）气泡的脱氮作用及如何通过工艺优化（如添加发泡剂）延长其有效脱氮时间；3）高氮容量熔渣的化学吸氮机制及渣系组分（如CaO/Al2O3比、CaF2含量）对氮溶解度的调控；4）真空处理中低氮分压的热力学优势与吹氩搅拌的动力学协同机制；5）电弧炉中电弧电离导致的特有增氮问题及缓解策略。在此基础上，总结了以山钢、首钢、太钢为代表的工业实践低氮控制技术，并重点评述了近五年涌现的氮含量预测模型（如Nam的转炉动态模型、Wei的AOD时变热力学模型等），通过横向对比指出现有模型在普适性、实时性及对极端工况的适应性方面仍存在局限。最后，展望指出未来低氮钢生产应聚焦于电弧工艺优化、全局智能化控制，并特别强调了在“双碳”战略背景下，通过形成氮碳化物实现碳、氮协同去除的绿色冶金新路径具有重要前景。
钢铁 2026年10月08日
轻量化的钢材表面缺陷检测方法

轻量化的钢材表面缺陷检测方法

摘要：钢材表面缺陷广泛存在于机械制造及自动化生产线中，其检测结果直接影响产品质量与生产可靠性。针对工业现场中检测系统对高精度与实时性的实际需求，提出一种改进的轻量化钢材表面缺陷检测算法。该算法在YOLOv8n的基础上作以下优化：在主干网络中使用动态幽灵卷积替换C2f（CSP Bottleneck with 2 Convolutions）中Bottleneck 的卷积层，显著降低模型参数量和计算复杂度，同时保持高效的特征提取；在SPPF（Spatial PyramidPooling-fast）模块后嵌入轻量级坐标注意力机制，实现通道与空间信息的协同重标定，强化关键细节反馈；在检测头部分，提出一种基于双向特征金字塔网络动态权重融合机制与跨阶段局部多尺度卷积模块的多尺度空间注意力特征金字塔，并通过空间—通道解耦下采样和高效上卷积模块进一步增强跨尺度特征融合，提升对小目标缺陷的检测能力。实验结果表明，相比于原来的YOLOv8n，改进模型不仅能够提升检测精度，还实现轻量化，模型参数量为原模型的36. 6%，平均精度均值提升3. 9%，模型体积和计算量分别降低至2. 6 M和3. 4 GFLOPs，相比原模型分别降低57. 3%和61. 8%。模型轻量化设计具备较快的推理速度，为资源受限场景的工业自动化检测提供高效可行的解决方案。
钢铁 2026年09月29日
低碳齿轮钢带状组织研究进展

低碳齿轮钢带状组织研究进展

摘要：本文对低碳齿轮钢带状组织出现的原因进行了归纳，总结了带状组织产生的根本原因是金属流线的遗传以及碳与碳化物的均质化扩散。控制凝固相变的金属流线、夹杂物诱导形核，以及金属延展变形可以控制金属流线遗传从而控制带状组织，采用高温扩散、奥氏体冷却相变以及后续热处理等手段控制碳及碳化物均质化是控制带状组织的有效方法，其中冷却速度是带状组织控制的关键因素。
钢铁 2026年09月28日