基于深度学习钢中非金属夹杂物图像识别

摘要:炼钢过程中钢水易和炉渣、耐火材料、气氛等相互作用形成非金属夹杂物,非金属夹杂物会破坏钢基体的连续性,增加钢组织的不均匀性,进而影响钢铁材料的塑性、韧性、抗疲劳强度等力学性能,成形过程中也易引起产品缺陷。夹杂物的定性检测一般通过扫描电子显微电镜(SEM)和能谱仪(EDS),但耗时较长、随机性也较大。因此,非金属夹杂物的快速检测和识别对改进炼钢工艺至关重要。近年来,随着计算机视觉技术的日渐成熟,基于区域的卷积神经网络(RCNN,region-basedconvolutionalneuralnetwork)算法经过多代演化,并添加了掩码分支网络,形成了Mask-RCNN。Mask-RCNN既能实现夹杂物边框的准确定位,也能实现图像分割和识别分类,可有效应用于夹杂物分割和识别。采用计算机视觉(CV)任务中Mask-RCNN目标检测算法,对低密度钢中典型AlN、Al2O3、MnS和AlN-MnS4类非金属夹杂物的SEM 图片进行训练,经过10000次的迭代训练后,对各类型夹杂物进行边框定位、图像分割及识别分类,并对测试集进行验证,实现了4类夹杂物边框的准确定位和图像分割。所选用模型对夹杂物检测识别效果较好,准确率高,4类目标夹杂物中,MnS和AlN-MnS夹杂物识别准确率达到100%,AlN夹杂物的识别准确率为95.91%,Al2O3夹杂物的识别准确率为83.33%。

不锈钢在水处理设备中的应用及其酸洗废水处理工艺

摘要:不锈钢作为一种耐腐蚀耐磨的材料,因其优越的性能在水处理领域中得到广泛使用。我国正处于不锈钢产能调整时期,不锈钢在水处理领域的应用需要进一步的拓展丰富,其生产过程也应符合环保标准。不锈钢在水处理领域中的应用主要为管材、容器、机械设备和水处理材料,一方面应寻求不锈钢应用的新领域,另一方面需在不锈钢应用的成本、技术和适用性上改进。不锈钢生产过程中产生的酸洗废水须进行无害化、资源化处理,其处理工艺有待进一步优化改良,并提高酸洗废水的资源化回收率,降低处理成本。

基于语义增强与局部注意的带钢表面缺陷检测

摘要:带钢表面缺陷的有效检测对于保证产品质量具有重要意义,然而,由于低对比度和小目标尺度,现有检测方法往往面临检测精度不足的问题。为此,提出一种基于语义增强与局部注意力机制的带钢表面缺陷检测算法(ScaleAwareandLocal AttentionDetection,SALADet)。首先,在主干网络中嵌入语义交互增强模块,挖掘并强化深度特征图中的高级语义信息,提升网络区分背景和缺陷的能力。其次,在网络的颈部结构中引入局部注意力金字塔模块,增强小目标的特征提取能力,从而提高对小尺度目标的检测精度。为了进一步提高检测性能,SALADet算法采用了解耦检测头,有效缓解了分类与回归任务之间的冲突,提高了整体检测精度。在NEU-DET数据集上的实验结果表明:SALADet算法的平均精度均值达到79.4%,相较于FasterR-CNN、SSD、YOLOX、YOLOv8和CenterNet等算法,分别提升4.7%、4.1%、4.5%、4.6%和6.1%。此外,SALADet算法的推理速度达到每秒84.7帧,展现出优异的实时性和实用性。

金刚线母线用黄丝表面缺陷分析

摘要:针对金刚线母线用黄丝频繁出现竹节光斑、黑点和沟槽异常表面缺陷问题,运用光学体式显微镜和配置有能谱仪的扫描电子显微镜对异常样品进行分析。结果表明:竹节光斑实质上是镀层在拉拔过程中遭受刮擦而形成的。黑点可能是铁氧化皮,也可能是镀层刮伤后与潮湿的空气接触反应生成的铁锈。沟槽根据形成原因可以分为两种,一种具有相对规则的形状,可能源于基体钢丝遭受刮擦;另外一种形状不规则,可能是在应力和酸性腐蚀介质共同作用下形成。

主缆缠绕用精密热镀锌异形钢丝研制

摘要: 为提高大桥主缆防腐效果,开发研制了S形精密热镀锌钢丝。选用可加工性强的低碳钢盘条,对酸洗、开坯、连续冷轧、热镀、精整等工序进行优化,完成产品尺寸精度和表面质量的控制。试验结果满足预期的性能指标要求: S形热镀锌钢丝抗拉强度650~700MPa,扭转20次以上,弯曲8~12次,锌层面质量300~330g /m2 ,缠绕试验8圈不断,钢丝表面锌镀层平整光滑,缠丝应用良好。

我国先进特殊钢材料技术与应用进展

摘要:本文综述了我国先进特殊钢材料技术的研究进展及其在国家重大战略工程中的成功应用。近年来,我国特殊钢领域依托系统性创新,在基础理论研究、关键技术突破和产业化应用方面取得了全面进展。在材料体系方面,超高强度钢、耐热钢、不锈钢、合金结构钢、工模具钢、轴承钢等重点品类性能持续提升,实现了强度、韧性、耐腐蚀性、耐高温性和疲劳性能的协同优化。在制造工艺方面,突破了一批关键制备技术,包括超纯净冶炼、精确组织调控、增材制造等先进生产工艺。这些技术进步有力支撑了航空航天、能源电力、海洋工程、高端装备等国家重点领域的材料需求,实现了多个关键部件材料的自主可控和进口替代。面向未来,我国特殊钢材料正朝着更高性能结构功能一体化、绿色低成本制造等方向持续发展,同时注重全生命周期的可持续发展。这一系列成就不仅体现了我国钢铁工业的技术进步,更为国家制造业转型升级和重大战略实施提供了坚实的材料基础支撑。

从轧件组织性能的柔性控制到钢种归并

摘要:阐述了产品组织性能柔性控制的思路和基本原理,作为其具体应用的实例,介绍了钢种归并的目的、优缺点、注意事项和实施效果,讨论了实现钢种归并的1条准绳和4项原则。以宝武集团梅山钢铁股份有限公司钢种归并工作为例,详细介绍了跨系列钢种归并和同系列产品升降级的具体做法及其效果,最后讨论了开展钢种归并工作面临的问题和建议。

超高强度(fy>690MPa)钢材钢结构研究进展

摘要: 目前各国(地区)主要钢结构设计规范均未涵盖屈服强度超过690 MPa 的超高强度结构钢材钢结构的设计,限制了超高强度结构钢材钢结构的工程应用。从材料、截面残余应力分布、构件、连接与节点、结构体系等五个层面出发,总结了近年来国内外学者针对超高强度钢材钢结构的研究成果。主要包括:材料的静力拉伸力学性能、循环本构、韧性、抗火性能;截面残余应力分布;轴压构件、受弯构件和压弯构件的力学性能;焊接接头、螺栓接头、梁柱节点的力学性能;钢结构相关设计方法及结构力学性能等。对超高强钢结构的进一步研究工作进行了展望,为超高强钢材的计算方法、设计理论提供借鉴,推动其在工程领域的应用。

考虑冲压成形历史的超高强钢零件失效行为研究

摘要: 以QP1180-EL超高强钢为研究对象, 通过试验方法完成材料硬化、断裂特性测试, 并完成GISSMO 损伤模型参数标定; 针对防撞梁零件开展冲压全流程仿真分析, 根据GISSMO 损伤模型完成成形过程损伤累积计算; 结合防撞梁零件三点弯曲试验, 对比研究了不考虑冲压成形过程; 考虑冲压成形过程厚度减薄及应力、应变且不考虑损伤; 考虑冲压成形过程厚度减薄及应力、应变及损伤3 种条件下零件结构性能的差异性。结果显示, 考虑成形过程中的厚度减薄及应变、应力可以提高结构峰值力预测精度, 考虑冲压损伤可以进一步提高结构失效行为预测精度。

梯度结构钢铁材料的研究进展

摘要: 随着社会发展的需求,人们对钢铁材料的性能要求不断提高。鉴于梯度结构可以解决传统强化手段造成的强度提高而塑/韧性下降的问题,近年来关于梯度结构钢铁材料的研究不断增多。本文简要综述了梯度结构钢铁材料的发展历史和制备加工方法,分析了梯度结构对钢铁材料强塑性、耐磨性、腐蚀性和疲劳性能等的影响,最后对面临的一些基础科学问题和工业化应用进行了讨论和展望。