耐高温特钢管道在循环载荷下的疲劳行为及其影响因素

摘要:本研究全面分析了循环载荷对耐高温特种钢管道疲劳行为的影响。关键发现包括:应力幅、平均应力和载荷频率是决定管道疲劳寿命的主要因素;高温环境会显著降低材料的疲劳抗力;载荷历史亦对疲劳行为产生重要影响。为提升管道性能,研究建议采用先进材料技术、优化设计,调整载荷条件,并考虑极端工作条件。这些结论不仅为耐高温特种钢管道的设计、应用和维护提供了科学指导,也为未来材料技术的发展指明了方向。通过深入理解循环载荷对管道疲劳行为的影响,能够有效预防管道故障,为材料科学领域提供了新的研究视角和实验数据。

新能源汽车电工钢二十辊轧机轧制工艺技术研发

摘要: 针对电工钢的材料属性和二十辊轧机的设备特性,研发了二十辊轧机在线监测工艺技术及其板厚与板形控制技术。断带预警系统、巡边测厚系统和精确准停控制系统等在线监测工艺技术为电工钢产品整体品质的提升提供了硬件基础,极大降低了边裂和断带风险,并显著提升了成材率。综合运用预控AGC、监控AGC 和秒流量AGC的板厚控制技术与控制策略和核心算法更先进的板形控制技术,不仅为电工钢规模化生产提供了软件保障,而且对其板形和板厚等核心技术指标完成了有效控制。通过软硬件的协同作用,本轧制工艺技术使带材精度和同板差得到有效控制,厚度精度达±1μm,板形精度达5I。电工钢的成材率和生产效率得以提升,而且其磁性增强、铁损降低,满足了新能源汽车的需求。

高端轴承钢专利分析

摘要:本文聚焦我国面临的一项“卡脖子”难题——高端轴承钢,从专利分析的角度梳理了行业现状、专利申请态势、申请人分布和技术发展脉络,并对重点专利进行了分析和研究,基于研究结论尝试为我国高端轴承钢的研发给出相应的对策和建议,以期为我国攻克高端轴承钢的“卡脖子”难题积极助力。

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。

310S和316L不锈钢在超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为

摘要: 在600 ℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO2)环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧化膜的形貌、成分及结构。结果表明:310S不锈钢的耐蚀性优于316L不锈钢,腐蚀500 h后两种不锈钢的质量增量分别为6.82 mg/dm2 和35.25 mg/dm2;310S不锈钢表面氧化膜厚约1 μm,外层为Fe-Cr-Ni尖晶石,内层为Cr2O3,结构致密具有保护性;316L不锈钢表面氧化膜厚约5 μm,外层为Fe3O4,内层为Fe-Cr-Ni尖晶石,结构疏松不具有保护性。造成两种不锈钢腐蚀行为差异的原因是其铬含量不同。

电池壳用高精度极薄冷轧钢带开发生产实践

摘要:根据电池壳用高精度极薄冷轧钢带的技术要求,对六辊HC 轧机的工作辊、中间辊辊系,乳化液系统,电气控制系统等进行升级改造;同时试验分析了退火温度及退火保温时间对产品微观组织、物理性能的影响,优化了退火及平整轧制力等工艺参数,开发了电池壳用高精度极薄冷轧钢带。实物质量检验表明,产品厚度偏差0~-0.01mm,板形平整、表面质量达到高级精度(FC)要求,屈服强度180~240MPa,抗拉强度330~390MPa,断后伸长率≥35%,冲压无开裂,各项指标满足标准及客户要求。

电缆铠装钢丝用超高强钢组织演变

摘要:研究了电缆铠装钢丝用超高强钢盘条和拉拔钢丝的组织演变和相应的硬度变化。结果显示,盘条组织为片状珠光体,铁素体和渗碳体界面清晰可见,平均片层间距为70nm,硬度为324HV。拉拔变形后,钢丝组织变化显著,为与拉拔轴向平行的纤维状组织,铁素体和渗碳体界面模糊,珠光体平均片层间距减小至36nm。钢丝横截面、纵截面显微硬度均明显增加,增加量约为164HV。

高强度不锈钢应用及研究进展

摘要:高强度不锈钢因其优异的综合性能及成熟的生产工艺,已成为航空、航天、海洋、石化工程等高端制造业领域的重要材料。系统回溯高强度不锈钢的发展及应用历程,总结此类钢的强韧化机理及最新研究进展,并详细梳理了影响该钢的氢陷阱行为及氢脆抗力的主要因素。结合现有研究成果,提出了采用多种类纳米级第二相颗粒复合析出强化突破高强度不锈钢强韧性匹配极限的思路;通过调控钢中析出相及逆转变奥氏体的交互析出行为,提高后者的机械、化学稳定性,使其作为钢中裂纹及可扩散氢的双重“陷阱”,从而提高钢的裂纹及氢脆抗力。最后指出未来新型高强度不锈钢的研发须重点关注以材料基因算法、人工神经网络、机器学习为代表的“人工智能化”合金设计理念。

碳纤维粉末改性铁基粉末冶金材料的组织与性能

摘要:采用还原 Fe 粉作为基体,分别添加长度约为 20μm 的微米短碳纤维(micron short carbon fibers, MCsf)和粒径为 1~4μm 的碳纤维颗粒(carbon fiber particles, Cfp)作为弥散相,采用压制−真空烧结制备 MCsf/Fe 和Cfp/Fe 粉末冶金材料,并与平均粒度 10 μm 的天然石墨(natural graphite, NG)为原料制备的 NG/Fe 粉末冶金材料进行对比。研究微米短碳纤维、碳纤维颗粒对粉末冶金材料显微组织、物理性能、力学性能和尺寸变化的影响。结果表明:碳纤维颗粒的活性远高于石墨和脱胶短碳纤维(degummed short carbon fibers, DCsf),空气气氛下800 ℃的最大质量损失率为石墨的3.75倍,脱胶短碳纤维的16.6倍。与 NG/Fe 和 MCsf/Fe 粉末冶金材料相比,Cfp/Fe 粉末冶金材料在烧结过程中的尺寸稳定性大幅提高,最大径向膨胀率和收缩率分别为0.39%和 0.14%,且强度和韧性最高,密度、抗弯强度、剪切强度和抗拉强度分别为6.91 g/cm3、736.9 MPa、205.7 MPa和334.8 MPa,伸长率达到 10.5%,材料的断裂模式由脆性沿晶断裂向完全韧窝型断裂转变。

无镀铜焊丝的特性及推广应用

摘要:从无镀铜焊丝的特性出发,阐述了无镀铜焊丝的烟尘量、电弧稳定性、抗锈性、焊丝外观及飞溅等内容,说明了无镀铜焊丝与镀铜焊丝在本质上的差异,以及在生产应用中需要注意的相关事项,为焊接同仁对无镀铜焊丝与镀铜焊丝的选择与应用提供借鉴。