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超临界CO2材料腐蚀过程动力学与产物热力学研究

超临界CO2材料腐蚀过程动力学与产物热力学研究

摘要:针对超临界CO2动力循环高温承压部件与工质相容性问题,研究了T92耐热钢在600和700℃超临界CO2环境下的腐蚀过程动力学及其热力学产物。采用分子动力学计算了CO2在FeCr合金表面的吸附过程,模拟了T92耐热钢在初始氧化阶段原子的迁移和分布规律,并基于腐蚀热力学原理,分析了氧化层和碳化物的分布规律,最后通过高温腐蚀实验进行了验证。研究结果表明:700℃时,T92耐热钢氧化层厚度约为600℃时的13.5倍,氧化层结构为外侧Fe3O4 层、内侧FeCr2O4层,氧化层内部主要为C23C6型碳化物;CO2优先吸附于Cr原子(111)表面,当Cr与CO2发生反应后,部分形成游离态的C沉积于氧化层表面,并以离子的形式向内扩散;腐蚀过程主要由离子扩散控制,扩散速率随着温度的升高而增大。该研究为超临界CO2材料抗腐蚀性能评估提供了一种复合分析方法,也为关键高温承压部件材料的遴选及腐蚀寿命预测提供了数据支撑。
钢铁 2024年09月25日
增材制造钢中氧化物形成及其控制的研究进展

增材制造钢中氧化物形成及其控制的研究进展

摘要：简述了增材制造高性能钢中氧化物的研究概况，包括氧化物的特征和形成，氧化物对熔池的影响，氧化物的破坏和重构机制以及氧化物在熔池中的运动情况，阐述了实现氧化物无害化的设计思路，以期对未来金属增材制造过程中氧化物无害化的研究提供参考。
钢铁 2025年01月09日
热浸镀锌产业在钢结构腐蚀防护中的应用现状

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
粉末床熔融增材制造工模具钢的研究进展

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
辊冲复合成形研究现状

辊冲复合成形研究现状

摘要: 辊冲复合成形( 链模成形) 是一种新型轻量化的金属成形工艺，该工艺融合了辊压和冲压的相关技术特点，具有节能、成本低和效率高的显著优势，特别适合轻量化、变截面材料的成形。该工艺通过扩大虚拟圆弧半径来延伸有限成形长度，将成形过程变成一种近似于连续成形的方式，该过程类似于具有超巨大辊轴半径的辊压成形过程。随着成形长度的增加，峰值和残余长轴应变减少。因此，辊冲复合成形的产品中有着更低的冗余塑性变形和残余应力。目前，该工艺是新能源汽车、建筑、电子以及轨道交通等行业中轻量化、变截面零部件的最有前景的成形工艺之一。系统回顾了辊冲复合成形等截面和变截面技术理论在国内外的研究现状、辊冲复合成形仿真和实验工作在国内外的发展及应用。介绍了辊冲复合成形相关装备开发的研究进展。展望了辊冲复合成形的前沿和发展趋势，包括可折叠曲面、最优成形曲面、轻量化材料、柔性辊冲复合成形、微辊冲复合成形和智能制造。
钢铁 2024年06月13日
基于综合智能模型的碳钢大气腐蚀重要变量提取和依赖关系挖掘

基于综合智能模型的碳钢大气腐蚀重要变量提取和依赖关系挖掘

摘要：针对碳钢在大气腐蚀过程中影响变量多且作用机制复杂的问题，提出一种基于综合智能模型的重要变量挖掘框架，利用该框架可以挖掘影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量及其对腐蚀电偶电流产生的影响. 本文通过大气腐蚀监测仪（ACM）收集了我国5个试验站点的大气腐蚀数据，首先，构建了随机森林（RF）、梯度提升回归树（GBRT）和BP神经网络（BPNN）三种机器学习模型；其次，利用多模型集成重要变量选择算法（MEIVS）量化环境变量的重要性并提取影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量；最后，绘制了环境变量与腐蚀电偶电流的局部依赖曲线（PDP）. 仿真结果显示，MEIVS 算法挖掘出的重要环境变量更符合大气腐蚀的先验规律；PDP与MEIVS算法的结论具有很好的一致性，重要环境变量对应的PDP的变化幅度大，且PDP的变化趋势能够反映环境变量对腐蚀电偶电流的影响.
钢铁 2024年09月04日
电工钢冷轧装备现状及冷轧技术研究

电工钢冷轧装备现状及冷轧技术研究

摘　要：介绍了国内外电工钢生产企业冷轧装备现状，并结合电工钢冷轧装备，对高牌号电工钢的冷轧技术进行了分析研究，给出了相关品种与设备选型的建议。
钢铁 2024年01月18日
二十辊轧机轧薄能力评估技术研究与开发

二十辊轧机轧薄能力评估技术研究与开发

摘要:在传统二十辊轧机轧制硅钢过程中进行极薄规格扩展时,设备能力的评估与工艺参数的选取采用经验与现场试验摸索的方式,缺少理论支撑使得设备损坏风险大、试错成本高,同时规格扩展后产品质量无法保证。针对以上问题,充分考虑二十辊轧机的设备和工艺特征,结合现场实际轧制数据,兼顾轧制稳定性与带钢表面缺陷控制,建立了一套二十辊轧机轧薄能力评估模型与技术,并开发了相应的轧薄能力核算软件。使用该软件可以实现对二十辊轧机硅钢轧薄能力的准确核算,将其应用于某钢铁企业冷轧硅钢厂,通过对核算最小产品厚度与实际出口产品厚度的对比分析发现,在保证小时产量,考虑轧制稳定性与缺陷控制能力的前提下,核算的最小产品厚度比实际产品厚度更小,产品厚度规格具有向更薄方向的扩展空间,为后续高牌号无取向硅钢和取向硅钢向更薄规格扩展的产品质量控制和轧制工艺的开发奠定了理论基础。
钢铁 2026年03月27日
钢材表面氧化铁皮结构演变机理与应用控制技术研究进展

钢材表面氧化铁皮结构演变机理与应用控制技术研究进展

摘要：从氧化铁皮机械除鳞、钢材表面红色氧化铁皮 (红锈)、热轧钢材表面抗腐蚀氧化层、热轧无酸洗钢材表面镀锌及氧化铁皮抗摩擦磨损等方面阐述了氧化铁皮应用控制机理。结合当前市场需求与已有控制技术，指出了未来关于氧化铁皮研究的主要发展方向。
钢铁 2024年05月31日