材料研发大数据系统在钢铁材料研发中的应用

摘要：在材料智能研发的大背景之下，结合材料研发的痛点、卡点与难点建设了一套材料研发大数据系统平台。该平台整合了诸如高通量集成计算平台、智能实验室管理系统、生产大数据系统等多个子系统，借助这一平台，科研人员可通过数字化手段，充分借鉴以往研发失败的经验教训，迅速锁定产品及工艺开发的关键所在，进而快速提升研发效率。同时，该平台能够对研发数据进行集中管理与应用，推动材料研发向数据驱动研发的全新模式转变。通过开展研发大数据平台的相关建设工作，冶金材料研发的数据管理水平与应用水平将会得到大幅提升，引导钢铁材料研发从传统的试错法逐步转向大数据分析方法，极大缩短研发周期，降低研发成本。

钢铁 2025年06月30日 1 点赞 0 评论 148 浏览

高品质钢铁材料轧制加工新技术研究进展及发展趋势

摘要：近10年来，我国钢铁材料轧制领域在工艺、装备以及流程等方面均取得了显著进步。回顾了我国热轧钢材在线组织性能调控技术、离线热处理技术、铸－轧一体化短流程技术以及轧制过程自动化等技术的研究和应用进展，并指出铸－轧界面高效高质化技术、轧制过程高效均质化技术、铸轧短流程高质化以及轧制加工数字化技术等，是轧制领域重要的发展方向。

钢铁 2024年04月24日 1 点赞 0 评论 265 浏览

钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。

钢铁 2025年05月05日 1 点赞 0 评论 242 浏览

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。

钢铁 2025年12月04日 1 点赞 0 评论 30 浏览

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。

钢铁 2024年04月24日 0 点赞 0 评论 153 浏览

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。

钢铁 2025年04月07日 1 点赞 0 评论 142 浏览

热浸镀锌产业在钢结构腐蚀防护中的应用现状

摘要：热浸镀锌工艺较成熟、成本低、耐蚀性能好，是目前金属腐蚀防护中产量最大、应用最广泛的技术。综述了热浸镀不同锌基合金的研究进展; 介绍了我国热浸镀锌产业的现状、存在的问题，并对国内热浸镀锌产品的最大用户—国家电网公司的应用现状进行了着重调研。结果表明: 我国热镀锌技术需求与发达国家存在着很大的差异。结合我国的环保政策指出了热浸镀产业技术中的不足及热浸镀锌行业未来升级发展的方向。

钢铁 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 96 浏览

粉末床熔融增材制造工模具钢的研究进展

摘要： 工模具被誉为“现代工业之母”，其发展水平直接决定了制造业的核心竞争力，在国家重大工程、高端装备和先进武器中的地位不可替代。增材制造技术基于“离散-堆积”原理，以逐点/逐线/逐层堆积方式制造实体零部件，能实现复杂外形或内流道刀具、模具的短流程高效制备，进而提高刀具切削效率、解决模具制品翘曲变形难题，近年来已发展为高端刀具、模具制造的新兴技术之一。粉末床熔融（PBF）是近年来发展较为迅猛的一种金属增材制造工艺，具有材料选择多、成形精度高、成形件力学性能好和对几何形状不敏感等突出优点，可满足极端复杂构件的高质量、高效制造。综述了国内外PBF 成形工模具钢的研究与应用现状。首先介绍了PBF 技术的特点及商用设备的最新发展状况；国产商用PBF 设备已有较大程度的发展，可成形零件尺寸已达米级。其次重点分析了PBF 成形工模具钢的特有优势，以及高速工具钢、热作模具钢及塑料模具钢等3 类工模具钢的工艺窗口与组织、性能特征；在快冷（106~108 K/s）条件下，PBF 成形组织更加细小且有效抑制宏观偏析，优化工艺后PBF 可成形完全致密工模具钢，其热处理后的综合力学性能接近甚至超过标准锻件水平。接着总结了PBF 成形工模具钢在复杂构形刀具、模具方面的工程应用，提出了领域关注方向及进一步的发展趋势。最后总结了该方向的研究进展并对其发展前景和重点发展方向进行了展望。

钢铁 2024年12月25日 1 点赞 0 评论 166 浏览

我国管线钢的研发现状和发展趋势

摘要：对管线钢的研发现状和发展趋势进行了论述，并对各类管线钢的组织和性能作了介绍，进而对管线钢的生产流程和工艺特点进行了讨论。

钢铁 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 152 浏览

高氮马氏体不锈轴承钢的组织与性能

摘要:对比分析了无氮钢和高氮钢热处理后的微观组织和力学性能。结果表明:氮元素的加入导致马氏体不锈钢奥氏体区扩大、大量弥散分布的细小碳氮化物M2(CN)析出，这有利于钢强度和硬度的改善，相比无氮钢，高氮钢的抗拉强度提高了441MPa(提高20%)，规定塑性延伸强度提高了474MPa(提高26%)，硬度提高了11.9HＲC(提高21%)。接触疲劳试验发现，高氮钢接触疲劳额定寿命L10=0.97×107次，中值疲劳寿命L50=1.14×107次，起裂方式为夹杂物起裂和大碳化物起裂，其中夹杂物起裂为主要起裂方式，疲劳裂纹的扩展主要是沿着应力方向上的碳化物进行。

钢铁 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 115 浏览