低合金高强度紧固件钢研发现状与发展

摘要:低合金高强度紧固件钢因其优良的力学性能,符合轻量化发展趋势,广泛应用于汽车、高铁、航空、航天、国防等领域。近年来,随着工业技术的不断进步和对材料性能要求的提高,低合金高强度紧固件钢的发展呈现出新的趋势,预计紧固件实际应用强度级别将突破16.8级。首先通过紧固件产品的典型应用,指出紧固件要求具有良好的力学性能、加工性能及热处理性能,针对特定性能和应用环境实施特别评价,确保安全可靠。其次,分析了高强紧固件钢发展历史及趋势,包括高强紧固件、超高强紧固件及非调质高强紧固件等成分,探讨了成分对钢材性能的提升作用。接着,针对高强度紧固件钢关键技术的研究及应用情况进行介绍,重点对高强紧固件钢成分设计、非金属夹杂物控制、抗延迟断裂研究及钢材制造技术,探讨了相关内容对产品性能的影响,为提高紧固件综合性能,降低氢脆敏感性,满足其制造智能化发展,需使钢中w[H]<1×10-6,进一步减小夹杂物尺寸,钢中主元素波动范围控制更精确:w[C]±0. 01%,w[Si]±0. 02%,w[Mn]±0. 02%,w[Mo]±0. 01%,低氢脆敏感贝氏体钢快速发展,同时,随着环保法规的日益严格,绿色制造和可循环利用的理念也逐渐渗透到低合金高强度紧固件钢的生产中,电炉钢冶炼及氢冶金品种占比大幅提升。最后,展望了低合金高强度紧固件钢的未来将朝着高性能、低成本、环保和智能化的方向发展。随着科技的进步和市场需求的变化,低合金高强度紧固件钢将在更广泛的领域中发挥重要作用,为现代工业的发展提供坚实的材料基础。

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。

数字化技术在板带及型钢轧制中的应用

摘要:在分析钢铁材料热轧过程特点的基础上,提出了数字化热轧系统的构成框图、板带热轧过程数值模拟平台和型钢轧制数字化系统的基本架构。针对我国某热连轧生产线典型低合金高强钢Q345B钢的实际生产过程,对粗轧、精轧及轧后冷却残余应力形成的全过程进行了模拟分析和组织转变模拟预测,给出了数字化技术在百米重轨产品设计开发及尺寸精度控制中的应用以及在复杂断面型钢产品设计开发中应用的实例。

智能化高速双平整、拉矫不锈钢光亮退火机组介绍

摘要:介绍了国内首条集连续光亮退火、双机架平整、拉弯矫直工艺为一体的不锈钢带钢光亮退火机组情况,包括原料带钢规格、工艺流程、高速智能化控制方案,以及主要设备的技术参数;同时,介绍了该机组设计的创新点,其结合了碳钢板带连续退火过程中双平整+拉矫工艺,用以生产200、300、400系高表面质量2D、2B及BA产品。此外,入口活套、出口活套采用共轨道工艺设计,大大降低了投资成本,在提高产品品质的同时降低了产品的生产能耗。

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。

热轧无缝钢管智能工厂建设关键技术与应用

摘要:无缝钢管广泛应用于化工、石油、海洋、地质及军工等各领域,是国防和经济建设的重要基础原材料。长期以来,热轧无缝钢管生产过程中存在无法按支跟踪、关键检测信息缺失、数据资源利用不足等问题,导致在多品种、小批量生产中质量稳定性和一致性提升困难、人员劳动效率低下,迫切需要通过新一代信息技术实现生产技术与产品质量改进。介绍了基于物理逻辑、深度学习与AI标识的热轧无缝钢管逐支跟踪系统、工艺质量智能管控系统和全工序远程智能集控系统等技术开发应用情况,实现了无缝钢管高效集约生产和精益化管控。应用实绩表明:无缝钢管智能工厂的成功实施使得产能提升20%,优化人员比例48%,能介消耗降低7%,质量修磨降级率降低50%,经济和社会效益显著,并为长材智能工厂的建设提供了参考。

铁基非晶合金局域结构与性能关联:基于微合金化机理研究

摘要:基于“团簇+连接原子”局域结构模型,从团簇内部和团簇间原子的关联作用出发,分析非晶合金的局域结构与非晶合金玻璃化转变、形成能力、热稳定性和力学性能之间的关系。并通过分析模型结构中微合金化元素的占位及其对周围原子关联作用的影响,理解非晶合金的微合金化机理。结果表明,团簇内部原子的关联作用对非晶合金的热稳定性有较大影响,而非晶合金的玻璃化转变、形成能力和力学性能主要受到团簇间原子关联作用影响。并以Si合金化Fe-B 二元非晶合金及前过渡元素(Zr、Hf、Nb或Ta)和稀土元素(Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd或Dy)微合金化Fe-B-Si三元非晶合金对所提理论进行实验验证,两者吻合较好。该研究为理解非晶合金的局部结构-性能关联和微合金化元素作用机理提供了新思路。

基于机器视/听觉的耐火材料蚀损行为表征评价研究进展

摘要:耐火材料作为冶金和建材等高温工业中不可替代的关键基础材料,在服役过程中不可避免地遭受到热一化一力耦合条件下的化学侵蚀和力学损伤(简称蚀损),造成高温炉衬损毁并影响产品生产质量。传统手段多采用事后冷态分析评价方法,难以直接对高温复杂环境下耐火材料的损毁过程进行原位观测,同时易缺少诸如热一化一力耦合条件下的过程信息从而导致分析结果产生偏差。综述了机器视/听觉技术在耐火材料蚀损行为表征评价中的应用研究进展,表明利用数字图像相关(DigitalImageCorrelation,DIC)和声发射(AcousticEmission,AE)等非接触式技术,通过实时监测耐火材料蚀损的全场应变及声发射信号,能有效表征耐火材料在多因素耦合条件下的材料蚀损演变过程,对准确揭示耐火材料的损毁机制和服役性能评价提供了新途径,旨在为高品质产品熔炼或生产用优质耐火材料开发提供理论支撑。

钢/铝/镁/铝/钢复合板组织与性能研究

摘要:随着汽车行业对轻量化和安全性要求的不断提高,采用钢/铝/镁/铝/钢复合板替代纯钢板,既可以达到减重的效果,又可以利用复合板的性能优势满足汽车用钢的强度要求。利用轧制工艺成功制备了钢/铝/镁/铝/钢5层复合板,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机,研究了轧制温度(400、450、500℃)对复合板界面组织、界面结合强度、拉伸性能和断裂机理的影响。结果表明:在轧制压下率为45%、400~500 ℃轧制温度范围内制备的复合板均可达到良好的结合效果,其中钢/铝界面呈平直线,铝/镁界面呈波浪线且随着轧制温度的升高起伏程度增大;随着轧制温度的升高,镁层晶粒逐渐发生动态再结晶并长大,铝层硅化物析出含量增多,钢/铝界面结合强度提高,铝/镁界面结合强度、复合板的抗拉强度和断后伸长率呈现出先升高后降低的变化趋势。400、450、500℃轧制温度下复合板铝/镁界面结合强度、抗拉强度和断后伸长率分别为77.54、88.63、81.14 MPa,310、324、278 MPa,39.9%、40.9%、22.3%,在450 ℃轧制温度下复合板的综合力学性能最优。

等离子体表面技术制备抗菌不锈钢的研究进展

摘要:抗菌不锈钢是一种新型抗菌材料,因抗菌机制和制备方法的不同,其抗菌性能存在较大差异。综述了采用等离子体表面技术,包括离子注入技术、磁控溅射镀膜技术、双层辉光等离子表面冶金技术等制备抗菌不锈钢的研究进展,介绍了抗菌不锈钢的抗菌机制并展望了未来的发展方向。