超高强度结构钢的研究及发展

摘要:超高强度结构钢是一种具有1200MPa以上屈服强度以及良好的断裂韧性和延性的钢,被广泛应用于航空、航天、舰船、海洋工程、工程机械等高端制造领域。同时保持超高强度、高塑性和高韧性是超高强度结构钢研究领域中的关键难题。本文归纳总结了典型低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢的发展历程和研究进展,重点介绍了超高强度结构钢的强韧化和延性机制。超高强度结构钢的超高强度是通过高密度位错马氏体基体中析出大量纳米级碳化物、金属间化合物或富Cu相而获得; 优异的断裂韧性是通过马氏体板条、区块和亚稳态奥氏体的多相多尺度层状微观结构设计来实现; 而高塑性的关键是在高密度可移动位错基体中引入亚稳态奥氏体形变诱导塑性(TRIP) 效应。高密度位错马氏体基体、多相多尺度结构和亚稳态奥氏体TRIP 效应的研究进展有望突破超高强度结构钢的强度、塑性、韧性三者不可兼得的瓶颈。

吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制技术研究

摘要:针对吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制的生产难题,设计出一种三次多项式与正弦函数组合的新型辊型,并开发出基于十八辊单机架轧制和冷连轧的目标板形动态设定控制技术,实现了多种超薄规格吉帕钢的稳定冷轧,最高轧制速度达到800m/min;开发出基于性能前馈的吉帕钢冷轧厚度精度控制方案,包括新型AGC性能前馈控制轧制技术以及厚度扩展性能前馈控制轧制技术,成功用于吉帕钢十八辊单机架轧制和冷连轧轧制,带钢头尾厚度偏差在2%以内的控制能力提升达到37%。

高频磁场在材料加工中的应用与最新进展

摘要:材料电磁加工向高频技术方向发展,高频磁场在材料加工过程中发挥着重要作用。传统高频磁场技术相较于工频电磁加工技术可以对导电材料产生更显著的热效应和电磁力,通过无接触的工作方式,广泛应用于感应淬火、感应焊接、感应热弯成型、感应熔覆以及电磁悬浮熔炼等金属材料的制造和加工中,具有高效率、高可控性、低能耗的优势。近年来发展出的高频磁场作用于低电导率液体中的新应用,突破了传统电磁技术在处理低导电材料时的限制。由独特排布的双相电感线圈产生的高频行波磁场可以对电导率为1~100S/m低导电液体产生厘米每秒量级的驱动效果,可以强化工业中液态钢渣等低导电液体的三传过程,有望应用于热态钢渣提铁技术,提高钢渣铁资源的回收率。结合传统高频技术和高频行波磁场技术的特点和应用,高频磁场技术在材料加工领域的未来发展需通过线圈结构设计以及频率控制实现复杂的加工过程,并将可应用的材料拓展到低导电介质领域。

(0.10~0.14)mm电子元件用极薄冷轧钢带开发

摘要:通过在酸洗线设计安装酸洗钢带吹扫用压缩空气加热干燥装置,对轧制工艺参数工艺进行优化,对轧机AGC工艺控制系统进行升级改造,对轧机牌坊的精度进行调整,对退火工艺参数进行优化,对950平整机APC进行升级改造,成功开发出了(0.10~0.14)mm电子元件用极薄冷轧钢带。经客户使用,产品的各项指标满足了使用要求。

冷轧镀锌卷表面细微缺陷检测方法

摘要:[目的]一般冷轧镀锌卷表面细微缺陷检测模型难以兼顾高精度和低复杂度。[方法]提出了一种基于钢缺陷数据集(SDD)和 YOLO(即 you only look once)算法的细微缺陷检测模型。该模型通过 3 个关键创新来解决上述问题:在特征提取阶段仅对未被遮挡的有效像素进行运算,在特征表达阶段采用高频低尺度直连技术和 Harr小波变换,在缺陷回归预测阶段使用可变形卷积学习共享卷积核偏置参数。[结果]在自建的 SDD上,该模型达到 94.9%的检测精度和 103 FPS(帧率)的推理速度,模型大小仅13.8 M。[结论]本文为镀锌卷表面细微缺陷检测提供了高效的轻量级解决方案。

国内模具钢的选用及发展

摘要:根据用途,模具钢一般可分为三大类:冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。近年来我国模具的发展十分迅速,模具钢的钢种系列不断完善,质量水平和生产工艺装备有了很大改善,2009年我国模具钢产量62.89万t(其中合金模具钢44.42万t),基本上满足了国内模具生产的需求。

耐高温特钢管道在循环载荷下的疲劳行为及其影响因素

摘要:本研究全面分析了循环载荷对耐高温特种钢管道疲劳行为的影响。关键发现包括:应力幅、平均应力和载荷频率是决定管道疲劳寿命的主要因素;高温环境会显著降低材料的疲劳抗力;载荷历史亦对疲劳行为产生重要影响。为提升管道性能,研究建议采用先进材料技术、优化设计,调整载荷条件,并考虑极端工作条件。这些结论不仅为耐高温特种钢管道的设计、应用和维护提供了科学指导,也为未来材料技术的发展指明了方向。通过深入理解循环载荷对管道疲劳行为的影响,能够有效预防管道故障,为材料科学领域提供了新的研究视角和实验数据。

高端轴承钢专利分析

摘要:本文聚焦我国面临的一项“卡脖子”难题——高端轴承钢,从专利分析的角度梳理了行业现状、专利申请态势、申请人分布和技术发展脉络,并对重点专利进行了分析和研究,基于研究结论尝试为我国高端轴承钢的研发给出相应的对策和建议,以期为我国攻克高端轴承钢的“卡脖子”难题积极助力。

310S和316L不锈钢在超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为

摘要: 在600 ℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO2)环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧化膜的形貌、成分及结构。结果表明:310S不锈钢的耐蚀性优于316L不锈钢,腐蚀500 h后两种不锈钢的质量增量分别为6.82 mg/dm2 和35.25 mg/dm2;310S不锈钢表面氧化膜厚约1 μm,外层为Fe-Cr-Ni尖晶石,内层为Cr2O3,结构致密具有保护性;316L不锈钢表面氧化膜厚约5 μm,外层为Fe3O4,内层为Fe-Cr-Ni尖晶石,结构疏松不具有保护性。造成两种不锈钢腐蚀行为差异的原因是其铬含量不同。

电池壳用高精度极薄冷轧钢带开发生产实践

摘要:根据电池壳用高精度极薄冷轧钢带的技术要求,对六辊HC 轧机的工作辊、中间辊辊系,乳化液系统,电气控制系统等进行升级改造;同时试验分析了退火温度及退火保温时间对产品微观组织、物理性能的影响,优化了退火及平整轧制力等工艺参数,开发了电池壳用高精度极薄冷轧钢带。实物质量检验表明,产品厚度偏差0~-0.01mm,板形平整、表面质量达到高级精度(FC)要求,屈服强度180~240MPa,抗拉强度330~390MPa,断后伸长率≥35%,冲压无开裂,各项指标满足标准及客户要求。