电化学渗氮对不锈钢表面结构的影响

摘要:使用原子力显微技术和透射电子显微技术等手段,研究了电化学渗氮的304L不锈钢多尺度下表面结构的演变。结果表明,在电化学渗氮电位下304L不锈钢表面发生了钝化膜的局部阴极还原、金属基体的微区阳极溶解以及溶解的金属阳离子再沉积,从而形成了起伏幅度为几十纳米的微观粗糙表面。在扫描透射成像模式下进行的超级能谱分析结果表明,表面沉积物的主要组成是Fe 的氧化物,进一步佐证了在渗氮过程中发生了Fe 的微区阳极溶解和Fe 阳离子的再沉积过程。

钢铁材料基础研究的评述

摘要:钢铁材料是不断发展的新材料,这获益于持续不断的基础研究。钢铁研究总院结构材料研究所是国内外在钢铁材料研发领域最完全的研发机构,它重视钢铁材料的基础研究工作。评述了近年来钢铁材料基础研究的发展,包括提高钢材强度的基础研究、改善钢材寿命的基础研究和提高钢制部件服役安全性的基础研究等。通过这些基础研究,形成了创新性的微合金化技术、变形诱导相变理论、晶粒细化技术、在线软化退火技术、耐延迟断裂技术、抗疲劳破坏技术、氮合金化奥氏体钢技术、高韧性超高强度钢技术、热成形马氏体钢技术、核电用钢技术等。基础研究将会促进新一代钢铁材料的不断涌现。

微合金高强度管线钢的成分、组织及强韧化机理研究进展

摘要:微合金高强度钢在油气运输领域的应用长达60 余年,随着石油天然气工业的不断发展,对管线钢提出了高强韧、高可焊和抗氢致开裂等综合性能要求。首先回顾了微合金高强度钢的发展,探讨了Ti、Nb、V 等微合金元素和Mn、Ni、Mo、Cu 等合金元素对管线钢再结晶和相变的影响;在此基础上对微合金管线钢的加工工艺(控轧控冷(TMCP)、加速冷却(ACC)、超快冷(SFC)、在线加热配分(HOP)以及高温轧制(HTP))进行了详细介绍;并深入分析了控制轧制过程中奥氏体的再结晶行为及合金元素对奥氏体再结晶的影响机制,控制冷却过程中的相变行为及组织调控方法。最后,对微合金高强度钢的强韧化机理进行了分析,讨论了基于固溶强化、细晶强化、析出强化以及位错强化的强度计算方法,分析了晶粒尺寸、微观组织类型及取向相关性对冲击韧性的影响。可为新一代高强韧管线钢成分设计、加工工艺优化及组织调控提供理论与技术参考。

超细贝氏体钢的热处理工艺及力学性能的研究进展

摘要:超细贝氏体钢以其优异的强韧性、耐磨性和疲劳性能,被广泛应用于机械制造和轨道交通等领域。随着先进制造业的快速发展,超细贝氏体钢的热处理工艺优化以及综合性能协同提升成为研究热点。总结了超细贝氏体钢热处理工艺及其力学性能的研究进展,首先对超细贝氏体钢的热处理工艺调控手段和贝氏体相变动力学影响因素进行详细阐述,分析了微观组织对超细贝氏体钢强韧化、磨损失效和疲劳断裂的影响规律。最后对超细贝氏体钢的制备、表征和应用进行了展望,以期为新一代具有优异服役性能的超细贝氏体钢的研发提供理论支持与技术参考。

国内热锻模具钢的发展现状

摘要:我国模具工业规模大、年产值高、市场潜力巨大,但由于起步晚,产品以中低端为主,大型、精密、复杂模具仍严重依赖进口。热锻模是模具钢重要分支,产品主要分为中碳低合金热作模具钢、铬系中合金热作模具钢和改进型热作模具钢3大类,使用温度涵盖300~700℃温度区间,在汽车工业和机械制造业应用广泛。简要介绍了国内热锻模具钢的发展概况;分析了热锻模具钢的使用工况、失效形式和性能要求;结合国内模具使用情况和合金化特点,为热锻模具钢的选材与产品研发提供了参考依据,同时展望了利用W、Mo、V、Co 等元素合金化设计和成形情况,指出通过热处理工艺提高热锻模具钢的强韧性和耐磨性是热锻模具钢的发展趋势。

多丝焊接技术研究开发的现状

摘要: 介绍了目前国内外研究开发的多丝焊技术,包括TANDEM 双丝焊、冷金属过渡双丝焊、单电源双细丝埋弧焊、超厚壁容器用双丝窄间隙埋弧焊、三电弧双丝焊、双热丝+ 单冷丝MAG 焊、高速三弧MAG 焊、双丝+ 冷丝埋弧焊、单电源三丝焊、多丝堆焊、多丝埋弧焊和缆式焊丝弧焊的研究开发及应用现状,并对相应的技术进行了评述,对今后多丝焊技术的发展进行了讨论。

M50轴承钢表面强化技术的研究现状与趋势

摘要:轴承是航空发动机的“心脏”,服役于高温、高压、高速等极端环境,疲劳是其主要失效形式。为了提高航空轴承的性能,从而改善航空发动机的可靠性、延长寿命,应用表面强化技术显得尤为重要。首先,立足于轴承失效形式机理,综述了航空航天M50轴承钢滚动接触疲劳的主要失效模式:亚表面滚动接触疲劳失效,讨论了疲劳失效的原因。其次,基于严重塑性变形机理,从晶粒形变和应力强化等角度分析了表面强化工艺对轴承钢表面服役性能的强化改性作用,通过细化晶粒和引入残余压应力,可以显著提高材料的抗疲劳性能。此外,还总结了现有表面强化工艺的研究进展,包括超声滚压、喷丸和激光冲击硬化等多种方法。最后,指出了现有单一工艺的局限性以及M50轴承钢强化改性工艺的发展方向。

超高强度钢丝及其热处理

摘要:在相同荷载条件下,提高钢丝强度,可以减少钢丝的用量,20世纪末强度达4000MPa的钢帘线就已经在工业中得到应用,其后5000MPa的超高强度钢丝也在研制。钢丝的强度主要是由其化学成分、热处理后的组织和拉拔的变形率三个参数共同决定的,钢的纯净度则是其必需的条件。

管材弯曲数字化专家系统研究现状综述

摘要: 系统梳理了管材弯曲数字化专家系统的研究现状, 并探讨了其基本架构及关键技术发展。阐述了专家系统在智能制造领域的重要地位及其在管材弯曲成形精度和效率工艺中的应用背景。详细分析了辅助装备设计、工艺路线规划与优化、仿真分析与优化、知识管理与推理模块以及实时监测与自适应控制等关键技术的发展现状与瓶颈挑战。介绍了团队的研究进展及工业应用实践, 提出了4 项未来重点攻关方向: 异构数据的融合与知识管理、智能算法的工程适用性、高精度仿真建模的实时化和系统的产业化部署, 旨在为管材弯曲制造的智能化发展提供方法论支撑与技术路线指引。