摘要：电渣重熔是一种利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的净化钢液手段。因为其冶炼产品具有金属洁净、组织致密、成分均匀、表面光洁等优点，广泛应用于高端金属材料制备。为了保证熔渣的导电性，电渣渣系均含有一定CaF2，冶炼过程挥发严重，污染环境；氟化物挥发造成渣系成分波动大进而影响冶炼过程和产品质量。从渣系组成、冶炼环境、热力学和动力学几方面出发，讨论了影响渣系中氟化物挥发的因素，探讨了降低氟化物挥发的有效方法。重点介绍了CaF2、w（（CaO)）/w（（SiO2））、w（（CaO))/w（（Al2O3)）对渣系挥发的影响。降低渣中CaF2含量、增大w（（CaO））/w（（SiO2））、减小w（（CaO））/w（（Al2O3））可有效减少渣中氟化物挥发；讨论了利用碱金属氧化物（Li2O、Na2O、K2O）、TiO2、B2O3代替CaF2开发低氟渣的可能性。利用Na2O、TiO2、B2O3等代替CaF2是未来低氟/无氟渣开发的重要方向之一；综述了冶炼温度和环境湿度等对含氟渣系挥发的影响规律。降低冶炼温度、提高升温速率、对渣系预熔和保持干燥均可有效抑制氟化物挥发；基于电渣冶金渣系挥发热力学和动力学研究现状，介绍了炉渣分子离子共存理论计算渣系组元活度的适用性，总结了渣系挥发的动力学机理，归纳了电渣重熔过程中含氟渣挥发的限制性环节。分子离子模型对常见渣系组元活度计算具有很高的准确性，对其他特殊渣系的适用性还有待进一步验证。未来渣系挥发动力学研究应重点关注参与挥发反应的阴阳离子由本体向反应界面传质过程，以及反应生成物的形核、长大、气泡化的过程这2个限制性环节，以减少氟化物挥发。

摘要: 与盐浴热处理相比，高速钢工具采用真空淬火回火能避免其表面脱碳且环保，目前已得到普遍应用。高速钢工具真空加热后最好是高压气淬，而不是油淬。简要介绍了高速钢工具的真空淬火和回火工艺，指出麻花钻、返工重淬的刀具、大锯片的镶嵌刀片和拉刀不宜真空淬火。列举了5种高速钢工具的真空热处理实例。

摘要：对航空动力传动系统渗碳齿轮材料的代际发展、组分特征与强化机制进行综述。第一代渗碳齿轮钢为低碳中低合金钢，渗层组织通过Fe3C型碳化物进行表面硬化，因合金化元素含量低，第一代渗碳齿轮钢回火抗力差，普遍服役温区≤200℃。在第一代渗碳齿轮钢中，16Cr3NiWMoVNbE材料碳化物形成元素含量相对较高，通过临界饱和渗碳工艺方法，该材料可进阶为第二代渗碳齿轮钢进行宽温域服役。第二代渗碳齿轮钢为低碳中高合金钢，通过进一步提高合金化程度，适当提升抗回火能力较强的Mo元素含量，基体回火时，可析出部分回火抗力较高的M2C强化相，整体服役温区提升至≤350℃。第三代渗碳齿轮钢为低碳超高合金钢，借助计算材料学，充分发挥出“二次硬化”强化基体效果，能够在500℃ 以下温区长期服役。现有合金结构钢体系的强化机制，无法避免500℃以上高温长期服役的强度快速衰减问题，下一代渗碳齿轮材料，将以抗氧化性能优异的铁基合金为基础进行研制。

摘要： 在“碳达峰”、“碳中和”成为全社会共识的背景下，轻质耐磨高锰钢因具有良好的强韧性、耐磨性以及较低的密度在冶金、矿山等行业中具有广阔应用前景。本文综述了轻质耐磨高锰钢的成分轻量化设计进展，以及基体组织、析出相以及表面改性对其耐磨性能影响，并展望了轻质耐磨高锰钢未来的发展趋势，以期为高锰钢轻量化及耐磨性能的协同提升设计提供参考。

摘要：为给微合金钢的设计开发理论提供数据支撑，通过显微组织表征、干湿交替循环试验、中性盐雾试验和电化学分析等测试手段研究了稀土微合金钢和铌微合金钢在海洋大气环境中的腐蚀行为，对比分析了其耐腐蚀性能。结果表明: 微合金钢的显微组织由铁素体和珠光体组成，并且铌微合金化有助于细化晶粒并能阻碍珠光体组织的形成。在腐蚀初期锈层的主要成分为γ-Fe2O3，γ-FeOOH，对于基体的保护性并不明显。随着暴露周期的延长，γ-FeOOH逐渐转化为α-FeOOH，提高了锈层对基体的保护作用，从而使腐蚀电流密度下降，提升了2种钢的耐腐蚀性能。经过较长周期腐蚀后，铌微合金钢中晶粒的细化有利于增加表面锈层的致密性，α-FeOOH 的含量相对较高，从而减慢了腐蚀速率。因此，相对于稀土微合金钢，铌微合金钢显示出更好的耐大气腐蚀性能。

摘要: 为解决先进金属材料制备成形及表征基础理论研究薄弱的问题, 从先进金属材料制备成形基础理论以及金属材料服役全生命周期质量管控方面, 对先进金属材料本构关系、制备和疲劳理论等进行了分析阐述。为解决金属材料的强各向异性行为所导致的塑性成形问题, 研究了多向复合加载下强各向异性金属塑性流动规律、异构结构低碳超高锰低温钢的低温形变与相变机理, 提出了联系宏细微观损伤机理的多尺度应力场强理论, 吻合高周疲劳失效现象。建立了冲击作用下金属材料裂纹动态失效理论, 揭示了其损伤机理, 是新型应力场强理论的重要补充, 实现了复杂服役条件下结构件疲劳强度的高精度预测。对镍基单晶涡轮叶片在不同工况下的蠕变和疲劳损伤展开了研究, 揭示了镍基单晶合金晶体各向异性和晶体取向敏感性的微细观机理, 并且分析了结构对构件性能的影响。

摘要：本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展，主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用，系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点，从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。秉持成分是基础、组织是关键、工艺是手段和性能是目的的观点，为高速钢耐磨材料的研究及开发提供实质性价值。此外，计算科学的应用范围不断扩大，金属耐磨材料研究将趋于多样化，是一种不可或缺的研究性手段。最后，根据高速钢耐磨材料研究技术所要面临的问题和挑战，展望了五个研究方向，以促进高速钢耐磨材料产业技术创新发展。

摘要：第三代先进高强钢(TG-AHSS)是近年来材料科学与汽车工业领域的研究热点。本文针对TG-AHSS的成分设计、热处理工艺及强韧化机制，基于热力学稳定性阐明了第三代先进高强钢成分设计的宗旨，基于广义稳定性对几类代表性热处理工艺进行了诠释。在此基础上，从广义稳定性与热-动力学相关性形成的热-动力学贯通性入手，对第三代先进高强钢的强韧化机制进行了总结和归纳。从热-动力学角度，对第三代先进高强钢的设计策略进行了展望。

摘要：随着科技的发展，钢丝生产的工艺和设备也在不断更新。感应加热技术发展很快，特别是IGBT和MOSFET问世后，可以提供效率高、频率宽的电源，可对各种直径的钢丝进行快速感应加热及热处理。感应加热技术引入钢丝生产行业，不仅有着高效、节能、环保的效益，还会引发新的钢丝生产技术和新的钢丝品种。主要阐述了钢丝感应热处理的频率选择、再结晶退火、等温处理、淬火和回火等生产实践，介绍了感应加热在低松弛化处理、扩散加热及镀前预热方面的应用。

摘要：1940年美国霍普金斯获得了“Carol电铸锭”美国专利，电渣重熔技术被首次提出但未得到推广。1952年前苏联梅多瓦尔和巴顿两位科学家在实验室试制备了第一个不锈钢电渣锭。1958年，在乌克兰东南部城市扎波罗热第聂伯特钢厂建成了0.5t P909型电渣炉。1959年-1960年建成了世界上第一个电渣重熔车间，开启了电渣重熔技术工业化时代。英国是最早从事电渣重熔技术研究的西方国家，随后各国冶金工业者纷纷开始研制多种新型电渣炉。奥地利INTECO公司开发了快速电渣技术（ESRR），该技术实现了快速和连续化操作，但这种快速电渣重熔技术存在的主要问题是电结晶器寿命太短，影响了其市场推广。为了满足多种不同断面且钢锭细长的需求，INTECO设计了一种可抽拉式底水箱、电极交换、滑动接触的平行双线母排、无需大电流软连接理念的抽锭试电渣重熔炉。德国VSG公司建成了世界上第一台加压电渣炉，工作压力为4.2MPa，可生产直径为100mm、质量达14.5t的高氮钢锭，主要用于大型生产发电机护环钢。进入21世纪后，发达国家新建的电渣炉普遍采用保护气氛方式，德国还研究并设计制造了2台20t的真空电渣炉分别在德国和日本得到工业应用。我国的电渣冶金技术起步也比较早，1958年我国冶金工作者开始电渣重熔技术的研究。1960年，双支臂抽锭式电渣重熔炉在重庆特殊钢厂成功建造。1964年在重庆召开第二届全国电渣冶金会议，这标志着着我国电渣冶金技术进入大规模研究开发和推广应用阶段。在过去的近60年中，我国冶金工作者在电渣冶金领域发现和发明了许多自己独特的理论和技术。21世纪以来，我国开发了一系列电渣重熔新技术，主要包括熔速控制的保护气氛电渣炉、真空电渣炉、加压电渣重熔设备及高氮钢制备技术、电渣连铸技术、电渣重熔超大扁锭技术、电渣重熔空心钢锭技术、导电结晶器技术以及电渣液态浇注技术等，使我国电渣重熔技术始终保持国际先进行列。本文简要回顾了电渣重熔工业生产的发展历史，重点对近年来的电渣冶金新技术进行了介绍和评价，包括电渣重熔技术、保护气氛电渣重熔技术、导电结晶器技术、加压电渣重熔、真空电渣重熔技术、特厚板坯电渣重熔技术、空心钢锭电渣重熔技术、大型钢锭电渣重熔技术、绿色环保型电渣重熔新渣系开发。在新的发展阶段，电渣冶金技术向高效、节能、环保和更高质量方向发展。