微合金化对Q&P钢组织性能影响的研究进展
摘要: 淬火配分(Q&P)钢属于汽车用第3代先进高强度钢,广泛应用在汽车和特种装备领域。合金元素可以改善Q&P钢中碳原子配分、晶粒尺寸、组织分布形态以及相变温度点等,从而提升Q&P钢的综合性能。本文综述了微合金元素对Q&P钢组织性能影响的研究进展,阐述Q&P钢的理论发展,重点介绍了Q&P钢的合金成分、显微组织和力学性能之间的关系,最后对Q&钢微合金化的未来发展趋势进行了展望。
钢的高性能化理论与技术进展
摘要：高强度化始终是钢的发展主题，同时还需要解决高强度化后导致的韧塑性降低、疲劳破坏和延迟断裂敏感性增加等问题。在获得高的力学性能之后，实际应用时还需要材料具有良好的工艺适应性与服役性能，达到合适的材料生产-零件制造-服役评价的技术匹配。本文以耐候钢、合金结构钢、紧固件用钢、高氮奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢为案例，回顾并展望了与耐腐蚀、高强度、高品质等相关的材料发展动向。
高温加热取向硅钢板坯抗氧化及防护涂层技术进展
摘要:取向硅钢是高效能变压器的关键软磁材料,然而其板坯在高温再加热过程中面临严重的氧化烧损与脱碳问题,严重影响成品质量与生产效率。针对此现象,高温抗氧化防护涂层技术已成为保障取向硅钢生产与性能的核心手段之一。聚焦于防护涂层技术,系统评述了高温加热取向硅钢板坯抗氧化涂层的最新研究进展,首先阐述了取向硅钢独特的高温氧化行为及其对防护涂层的特殊要求(如高温稳定性、抗熔渣侵蚀性及优良剥离性),进而深入剖析了各类防护涂层的核心组分(高熔点陶瓷、低熔点玻璃相、功能添加剂)及其防护机制,重点探讨了涂层在高温下的多层结构演变与物理化学协同防护作用。最后,展望了未来高性能、环境友好、智能化取向硅钢防护涂层的发展方向,包括新材料体系探索、绿色制备工艺及多功能集成,旨在为提升取向硅钢产业的可持续发展水平提供理论参考与技术支撑。
极地钢铁材料的腐蚀与防护面临新挑战
摘要：随着极地的开发和利用，其所需的极地钢铁材料的腐蚀与防护问题越来越受到研究者的关注。本文以传统海洋环境腐蚀分区为参照，对极地特色的腐蚀环境进行了系统的分析，并将其归纳整理为极地大气区、极地冰水磨蚀区、极地海洋全浸区、极地海底泥土区等4个腐蚀区域。在对极地钢铁材料腐蚀与防护的研究进展进行梳理的基础上，从合金化、涂层技术和阴极保护技术3个方面介绍了极地钢铁材料的防护技术，并指出了极地钢铁材料未来研究的方向。
输氢管线钢中氢脆行为研究现状
摘要：氢能作为未来能源结构中的关键组成部分，其高效输运方式对能源转型至关重要。目前，管道运输因具安全性和经济性，成为氢气长距离输送的首选方式。然而，输氢管线钢的氢脆现象是影响运输安全的主要因素之一，其涉及氢原子行为、位错运动等多尺度机制，现有的表征技术难以全面揭示其机理。本文综述了输氢管线钢中几种常见的氢脆机理，主要介绍了氢增强脱聚、氢促进局部塑性变形、氢吸附诱导位错发射等理论及其之间的相互作用，从化学成分、微观组织、析出相、夹杂和偏析等角度探讨了氢脆的影响因素。同时，针对氢在输氢管线钢中的跨尺度行为，总结了从宏观力学测试到微观结构表征的多维度表征方法。随着能源转型的需要，提高输氢管线钢的抗氢脆性能已成为氢能规模化输送领域的关键和研究焦点，针对这一问题，介绍了机器学习和跨尺度研究在开发抗氢脆材料设计中的创新应用，这种逆向设计思路为开发高强韧抗氢脆输氢管线钢提供了解决方案。最后，结合输氢管线钢现阶段研究现状，对未来输氢管线钢研究的重点进行了总结和展望。
高锰钢研究进展：成分、组织和性能调控
摘要：自从1882年Hadfield 高锰钢问世以来，吸引了国内外众多科研人员在高锰钢成分设计、组织调控、生产工艺及应用开发等方面做了大量研究工作，使这个具有百年历史钢种的应用领域从最初的耐磨钢领域，逐渐拓展到无磁钢、汽车钢、腐蚀及低温环境用钢，甚至功能材料领域，形成了多个关键钢铁材料品种，成为特种钢领域最典型、应用领域最广的钢种系列，极大地丰富了钢铁材料世界。这些高锰钢品种的研发、制造及应用，对推动钢铁制造技术创新及下游行业发展起到了极其重要的作用。介绍了高锰钢的起源和发展，重点梳理了典型应用领域中使用的高锰耐磨钢、高锰汽车钢、高锰低温钢、高锰无磁钢以及高锰阻尼合金的化学成分、微观组织及性能研究进展，并对这几类高锰钢微观组织和性能的调控方法及效果进行了较为详细的总结和举例说明。虽然高锰含量保证了高锰钢获得特殊的微观组织、力学和物理特性，但同时也导致了其在生产制造中面临连铸漏钢、焊接接头性能不稳定、扩孔性能不足等系列共性技术难题，这在一定程度上限制了高锰钢的推广和应用。通过统计当前不同类型高锰钢的碳-锰含量和微观组织特征，指明了新型高锰钢的化学成分设计思路，并探讨了未来高锰钢在理论研究和应用领域的主要发展方向。
我国型钢生产的现状及展望
摘要：型钢产品在国民经济建设中占有重要地位。随着型钢产品应用领域的不断扩大，对其性能提出了更高的要求。近年来我国对型钢生产技术与装备展开了研究，取得了较多成果。对型钢生产的工艺技术、轧制装备、产品开发等进行了总结和概述，对型钢生产关键核心技术、组织性能调控、新产品开发及智能化技术在型钢生产中的应用前景进行了展望。
电力变压器发展及能效升级对取向硅钢需求的影响
摘要：取向硅钢性能的优劣是决定变压器损耗的主要因素。新能效等级标准的实施，对取向硅钢提出了更高的要求。本文结合变压器、取向硅钢的发展，分析了变压器的损耗与取向硅钢性能的关系，并提出了新能效等级标准实施后对取向硅钢的需求预测。
我国复合钢板轧制技术的发展、现状及展望
摘要：近年来，我国轧制技术发展和社会转型对功能增强型钢铁材料的需求大大促进了复合板轧制技术快速发展。概述了近年来我国轧制复合技术的进步，主要介绍了轧制复合钢板的组织性能控制、基层与覆层组织控制及其加工性能。介绍了中厚板、热连轧、冷轧等典型轧制复合钢板产品及其示范应用情况。同时，指出由于大部分轧制复合钢板是全新的材料，针对具体应用场景的产品设计、制备、加工、安装应用全产业链技术和规范还不完备，需要有针对性地组织力量进行开发研究。
定向凝固晶粒竞争生长研究进展
摘要：在凝固过程中，晶粒竞争生长是1 个普遍存在的现象，而不同取向晶粒间的竞争行为最终会关系到产品的服役性能。在定向凝固单晶涡轮叶片制备的过程中，无论采用选晶法还是籽晶法控制晶体取向均会涉及晶粒竞争现象，这对于能否顺利制备完整的单晶结构起到决定性作用。从定向凝固晶粒竞争生长模型作为切入点，详细地梳理了晶粒竞争生长机理的研究进展。综述了晶粒竞争生长的影响因素，并总结其调控机制。首先介绍了温度梯度的改变导致晶粒竞争结果的差异；其次，在溶质浓度方面，介绍晶粒的淘汰行为与溶质相互作用的关系；而后针对晶体取向的影响，为更好地获得晶粒竞争结果，分别从晶粒的枝晶主轴偏离温度梯度方向的竞争关系与侧枝偏离晶界一定角度的竞争关系这两方面探讨，并将晶粒的竞争淘汰机理从最初的二维扩充到三维取向进行解释；此外，得出抽拉速率作为定向凝固唯一且能够大范围调控的参数，会影响晶粒淘汰结果的一致性，同时还特别说明了工业生产钢铁材料中冷却速率对晶粒竞争生长的影响。最后进一步对定向凝固晶粒竞争生长研究进行了总结与展望，并指出未来研究亟待解决的问题，强调了实际工业生产中，晶粒竞争生长对合金材料的重要性及应用意义，可为制造领域提供指导。
