先进钢铁材料焊接性研究进展

摘要:进入21世纪以来,随着各工程领域对高性能钢铁材料需求的多样性和要求的提高,新一代先进钢铁材料研发随之展开。其相应的焊接材料和焊接技术成为材料应用的关键。本文重点介绍了超细晶粒钢、低碳贝氏体钢、高氮奥氏体不锈钢、高强汽车钢等先进钢铁材料的焊接工艺与接头组织性能的研究现状与进展。就焊接接头的微观组织演化、焊接接头性能、夹杂物和马氏体-奥氏体(M-A)组元的形成与影响、合金元素和热输入对焊缝组织性能的影响等进行了详细评述。研究表明,焊接热影响区是影响焊接接头性能的主要区域,同时要采用适当的焊材及工艺才能获得性能匹配的焊缝。并对焊接接头的强韧化机理、疲劳裂纹扩展机理、焊接热过程对钢材组织和性能的影响等方面的研究进行了评述。最后,对焊接材料和工艺的未来研究方向进行了展望。

基于图像处理的碳钢表面激光除锈工艺研究

摘要:激光清洗技术是一种绿色、高效、无接触的先进清洗技术。为探究碳钢表面锈蚀污染层的激光清洗工艺,本文利用红外纳秒激光器,基于正交试验主要研究了激光功率、扫描速度、扫描次数和填充间距等工艺参数对除锈效果的影响规律。通过对激光清洗前后区域进行灰度化处理,并对灰度均值进行极差和方差分析,建立起基于灰度均值特征的碳钢除锈效果评价标准。结果表明,通过图像识别处理能够快速、准确确定碳钢表面状态,为后续激光清洗工艺提供量化评价指标。

电子束熔炼对高速钢碳化物的影响

摘要:细小而弥散分布的碳化物是高速钢优良性能的保证,但复杂的合金成分导致铸态高速钢中碳化物粗大、偏析严重。为了探究电子束熔炼对铸态高速钢的影响,改善高速钢中的组织及碳化物状态,采用电子束熔炼技术制备M35高速钢,并对其成分、组织等进行了表征。结果表明,EBM-M35高速钢中平均枝晶间距为20μm,碳化物尺寸细小,在组织中均匀分布,主要类型为MC和M2C,且M2C型碳化物由层片状向纤维状转变。对铸态EBM-M35高速钢热处理时发现,在1180℃,保温30min后碳化物断裂球化,达到细化碳化物、使碳化物在组织中弥散分布的效果,并且可以利用较低的热处理温度或较短的保温时间完成碳化物的优化。为铸态高速钢后续锻造、轧制等变形细化提供更优异的组织基础。

中国薄宽带钢无头轧制技术最新进展

摘要:介绍了薄宽带钢无头轧制技术近年在中国的最新发展情况,首先,简要介绍了中国薄宽带钢无头轧制产线建设情况,到2023年,中国无头轧制产线将达到11条,产能2310万/a,产线类型包括ESP、MCCR、DSCCR、QSP-DUE。中国是世界上薄宽带钢无头轧制产能最大、产线类型最多的国家;其次,重点介绍了日照钢铁针对5条无头轧制产线进行的技术集成创新,高效率、低成本的生产技术管控方式,薄/超薄带钢质量稳定生产控制,高拉速连铸碳硫控制及无缺陷铸坯控制,高精度、高质量、高均一性薄/超薄带钢无头轧制稳定控制,基于无头轧制线的低碳/微碳钢铁素体轧制等进展情况,以及日照钢铁无头轧制生产极薄宽带钢卷、超薄超宽带钢卷、超薄带钢比例、超薄超高强钢等产品开发应用、高拉速连铸控制、无头轧制轧辊长寿命控制等进展情况。简要总结了薄宽带钢无头轧制已成为钢铁产品生产技术创新、节能降碳和绿色化制造的重要方面;通过二次开发集成创新,国内部分钢铁企业全面掌握了薄宽带钢无头轧制关键核心技术,在高质量超薄、高强薄宽带钢生产应用方面取得了国际瞩目的成就;无头轧制产品形成超薄、高精度、高性能、高强度、高成材率、高均一性及低成本的产品特色和优势,在结构轻量化及节能降碳方面成效显著;加强相关工艺与机理研究,不断开发应用高强、高性能、低成本薄宽带钢产品,高拉速、高通钢量,以及全流程一体化智能化管控等技术,仍然是今后无头轧制技术发展的课题。

我国汽车用钢开发应用现状及发展趋势

摘要:我国汽车用钢的开发和应用经历了从无到有,再到逐渐追赶世界先进钢企的过程。进入21世纪,随着汽车用钢生产技术的进步和主机厂对整车轻量化要求的提高,我国开发出了强度更高、塑性更好的汽车用钢系列产品,为主机厂提供了满足不同设计需求的关键汽车用钢材料。结合我国及世界汽车用钢市场的主要需求,概述了我国主要汽车用钢生产厂家在产品开发和应用推广上的进展,介绍了生产高品质产品所需的关键装备,同时介绍了先进汽车用钢应用所需要解决的关键问题。此外,随着我国双碳战略的提出,我国汽车用钢的发展进入了一个新的阶段,低碳、近零碳材料的开发成为了热点,对未来我国汽车用钢开发和应用进行了展望。

宝钢薄规格取向硅钢系列产品及其在电力变压器的应用

摘 要:随着宝钢硅钢第四智慧工厂投产,目前宝钢已形成高磁感取向硅钢P系列、激光刻痕取向硅钢R系列、普通取向硅钢G系列、低噪声取向硅钢LM 系列、特殊涂层取向硅钢W/Y/Z系列、耐热刻痕取向硅钢HS系列等六大系列50余个牌号取向硅钢产品,可以满足不同客户的使用需求。本文对宝钢薄规格取向硅钢系列产品进行介绍,并以B23R075、B20R070和B18R060为例,介绍其在电力变压器方面的应用。

国内外电磁连铸技术应用研究进展

摘要:概述了电磁技术的作用及特点,介绍国外钢铁企业在电磁设备的设计及成本控制方面的研究成果,重点叙述新日铁、JFE、浦项和ABB 公司电磁搅拌技术的最新研究进展,以及新日铁脉冲电磁技术和塔塔钢铁公司中间包电磁控流技术的发展。简要说明了国内科研院所和钢铁企业通过对电磁设备的使用参数进行优化设置,改善铸坯中心偏析和疏松等缺陷。指出未来国内钢企应加强电磁设备的自主研发和设计,保证设备良好的冶金效果,并提高设备使用灵活性以及降低操作和维护成本。

板带材多功能高精度热处理新技术研发进展

摘要:优质的板带材产品是国民经济建设的重要根基,多功能高精度热处理是生产高性能、高附加值板带材的核心关键。国内多功能高精度热处理产线主要定位于1000~2000MPa的千兆级超高强度钢的研发和生产,淬火工艺采用冷却路径精确可控的控温淬火、约束淬火以及可视化、交互性顺序控制和板带材区域位置坐标控制技术,温度控制精度达±4.5℃,时间同步精度达±0.01s,达到国际同类设备领先水平;回火工艺采用“烧嘴明火+热风循环”强制对流循环混合加热技术,强化传热效率和精度,实现大温度跨度回火,回火温度控制精度达±3℃,能耗排放降低15%,实现了绿色生产、绿色制造。对多功能高精度热处理新技术的研发进展进行综述,可为中国高端深加工钢铁材料技术创新、绿色转型、产品迭代升级提供参考。

板带轧制数字化技术进步与发展趋势

摘要:板带材轧制过程的各工序都已达到较高控制水平,但工序耦合和工况复杂性限制了产品质量及生产效率的提升。如何提高模型精度与复杂工况的动态适应能力,实现工序内和工序间的各层次协调优化,是本领域面临的挑战性问题。数字化技术对提升产品质量和生产效率、降低成本、减少排放等具有重要作用,是推动钢铁企业转型升级发展、持续提升竞争力的关键。首先,分析了轧制过程的特点以及数字化升级的解决方案,提出了以工业互联网为载体、以智能感知和动态数字孪生为基础、以全流程多工序协调优化控制为核心、以信息物理系统(CPS)为支撑的板带轧制过程数字化升级的总体架构。随后,梳理了板带轧制过程中工业互联网、数字孪生模型、全流程协调优化和信息物理系统4个方面的数字化发展现状。最后,基于数字化发展现状,对板带轧制数字化技术的发展方向进行了展望。

热冲压成形钢的强度与塑性及断裂应变

摘要:轻量化是支撑汽车电动化和智能化的重要赋能技术之一。抗拉强度为1500MPa的热冲压成形用硼钢(22MnB5)是目前最经济有效的车身轻量化技术解决方案,而汽车工业对轻量化需求的日益提高正引领热冲压成形钢向着更高强度、更高塑性及更高断裂应变的方向发展。本文首先分析了车身轻量化对碰撞过程中构件变形抗力和断裂抗力的要求,解释了强度与塑性及断裂应变等材料的力学性能参量对碰撞变形抗力和断裂抗力的影响,然后介绍了作者及其他研究人员在研究开发更高强度、更高延伸率的新一代热冲压成形钢的最新进展。