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立式离心浇注精密铸造技术研究进展

立式离心浇注精密铸造技术研究进展

摘要：离心铸造是将金属液注入高速旋转的铸型内，使其做离心运动充满铸型形成铸件的技术。根据转轴位置的不同，可将其划分为卧式和立式离心铸造。通过离心铸造的方式生产中空筒形和环形铸件及铸管等，生产效率高、成本低，且铸件组织细密。按照旋转轴位置分类，离心铸造可以分为水平（或卧式)离心铸造和立式离心铸造。立式离心铸造相较于卧式离心铸造占地小、操作方便、材料适用性好、工艺灵活性高，已有几十年的历史，最早用于生产火炮弹壳等军事产品。随着立式离心铸造技术的不断发展，已被广泛应用于民用领域。本文从关键技术、数值模拟、典型铸件3个方面，简述了国内外近几年立式离心铸造技术的研究进展，介绍了可铸金属的选择、铸造工艺设计、铸型选择与设计、离心铸造涂料、离心铸造机等的研究成果，呈现了光滑粒子流体动力学(SPH)法、粒子跟踪测速(PTV)法、夹杂物运动规律等方法在立式离心铸造数值模拟方面的应用，列举了双金属复合轧辊、锥段转鼓、大口径厚壁变径管等立式离心铸造技术的典型铸件案例。
钢铁 2025年07月23日
高强度不锈钢的研究及发展现状

高强度不锈钢的研究及发展现状

摘要：高强度不锈钢作为强度、韧性及服役安全性俱佳的金属结构材料，广泛应用于航空、航天及海洋工程等领域。本文系统地梳理了高强度不锈钢的研究及发展历程，重点阐述了以析出强化和奥氏体韧化为代表的强韧化机理，及以氢致开裂和H原子扩散富集为主要因素的应力腐蚀及氢脆敏感性问题。认为高强度不锈钢的未来发展将重点关注计算模拟设计，多类型、高共格度析出相复合强化，高机械稳定性的薄膜状奥氏体韧化，综合显微组织和服役环境加深对应力腐蚀及氢脆机理的理解，从而为设计兼备超高强韧性、优良综合服役性能的高强不锈钢提供实际的理论依据。
钢铁 2024年04月15日
高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

摘要：航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展，现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题；M50NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性，但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求，并且耐蚀性不足问题也未解决。高铬不锈轴承钢GB-42和高氮 Cronidur30轴承钢虽然抗腐蚀能力好，但是表面硬度和心部韧性仍不足。以CSS-42L钢为代表的高温不锈渗碳轴承钢拥有高强韧性和优良耐蚀性能，不仅在航空轴承应用上极具竞争优势，而且也可应用于在高温或腐蚀性环境下使用的齿轮、轴和紧固件等，但是国内外相关研究工作仍不足且缺乏系统性，因此对其研发现状进行综述和总结尤为重要。从航空用高温轴承钢发展历程出发，详细介绍了国内外高温不锈渗碳轴承钢的研发背景和合金成分设计思路；综述了铬、钴、钼、镍、钒、钨等主要合金元素对组织和性能影响规律，其中钴的加入虽然不直接参与析出强化，但能够起到抑制δ-铁素体形成和促进弥散析出的特殊作用；分别从表面渗碳和心部材料两个方面，揭示了调控热处理工艺对微观组织和强韧性的影响规律。在此基础上，针对国内外高温不锈渗碳轴承钢基础理论和制造工艺研究的不足，提出了优化合金成分、突破渗碳热处理技术，以及加强不同工况下组织演变、疲劳损伤和破坏机理研究的研发方向。
钢铁 2024年04月25日
机器学习在金属微观组织图像分割中的应用

机器学习在金属微观组织图像分割中的应用

摘要：介绍了机器学习在金属微观组织图像分析中的应用，梳理了微观结构的发展历程。重点介绍了传统机器学习方法、深度学习方法、大模型在微观组织图像分割中的应用并进行了详细的总结和举例说明。其中，深度学习方法可以自动提取高维度特征，快速地对批量图像进行准确分割，但存在数据依赖性强，通用性差等缺点，在一定程度上限制了该方法的推广和应用。大模型的出现为其缺乏泛化能力和过分依赖数据等问题提供了新的解决方向。通过分析大模型在金属微观组织图像分割的应用，指明了大模型在金属材料领域的丰富前景，并探讨了未来大模型的主要发展方向。
钢铁 2025年07月14日
铸轧薄带的边部斜裂纹形成机理

铸轧薄带的边部斜裂纹形成机理

摘要：为了控制铸轧薄带产品质量，降低铸轧工艺本征裂纹导致的断带风险，针对铸轧薄带的边部斜裂纹展开研究，提出边部斜裂纹形成的直接原因为侧封与熔池间的换热使熔池边部的Kiss点高度局部提升。该处薄带进入铸轧塑性变形阶段的初始厚度局部增大，由此引发的斜向剪应力导致了边部斜裂纹的产生。建立了熔池的热－流耦合数值仿真模型，分析了Ｋｉｓｓ点高度沿铸轧辊宽度方向上的分布规律，结果显示熔池边部的Ｋｉｓｓ点高度高于熔池中心。建立了热－力耦合数值仿真模型，分析了变厚度薄带热轧时其塑性变形区内的应力分布状况，结果显示斜向剪应力集中分布于后滑区边部，其方向与后滑区金属的流动方向致。仿真结果验证了所提出的边部斜裂纹形成机理的合理性。
钢铁 2024年04月15日
热轧板带生产中氧化的基本特点及麻点缺陷的成因与控制

热轧板带生产中氧化的基本特点及麻点缺陷的成因与控制

摘要：精选了近几十年来日本等国家的学者关于钢铁材料氧化方面的部分研究进展，对相关研究的方法、内容、技术思路进行了整理，编撰成文以飨读者。侧重介绍了热轧过程中板带的氧化与缺陷控制，从板带氧化的基本性质入手，剖析了热轧过程麻点缺陷的成因与控制机理。同时，结合作者自己的研究经验与理解，对缺陷的成因也提出了不同视角的见解，供读者参考。
钢铁 2024年04月24日
高品质模铸技术数字化发展思考

高品质模铸技术数字化发展思考

摘要：模铸技术作为制造业生产中的关键环节，其产品质量和生产效率对制造业发展起着至关重要的作用。目前，传统模铸技术存在精度控制难度大、生产过程不稳定和资源浪费严重等问题。传感器技术、数据分析、人工智能等数字化技术的出现，为解决上述难题带来了新的契机。基于此，阐述了智能化设备与控制系统的集成、大数据与人工智能的应用以及互联网等技术在冶金行业的应用趋势。介绍了数值模拟技术在模铸和轧制领域的应用，并详细探讨了模铸知识数据平台、离线复现系统、在线控制系统和模铸工业大数据平台在模铸生产中的可应用性，展现了模铸数字化虚拟现实平台的构建意义和作用。模铸技术的数字化转型对于提高生产效率、产品质量，降低成本和风险，推动行业可持续发展具有重要意义。
钢铁 2025年06月23日
定制辊压成型技术发展综述

定制辊压成型技术发展综述

摘要：辊压成型技术是钢铁材料深加工技术的重要分支，如今正面临着制造业发展带来的严峻挑战。定制辊压成型技术可以实现轻量化、节能减排与智能制造等先进制造理念，满足制造业转型升级的迫切需求。对比了定制辊压成型技术在国内外的发展现状，阐述其对我国制造业发展的重大意义，同时针对国内定制辊压成型技术发展过程的主要难点，提出了相应的解决方案和实施路径。最后对定制辊压成型技术在重点行业的应用状况以及市场规模做出展望。
钢铁 2024年04月24日
激光喷丸处理对铁基熔覆层的组织演变和磨损性能的影响

激光喷丸处理对铁基熔覆层的组织演变和磨损性能的影响

摘要：为改善传统激光熔覆制备过程中产生的气孔、微裂纹、残余应力等质量问题，提高熔覆层的力学性能，采用激光喷丸（Laserpeening,LP）后处理铁基熔覆层，对比分析激光喷丸处理前后熔覆层的微观组织演变规律和磨损性能机理。结果发现，经LP处理后，熔覆层中没有发生相变，（110）晶面衍射峰产生了宽化效应，细化了表层的晶粒，改变了表面复杂的残余应力场，获得了均匀分布的残余压应力，显微硬度为激光喷丸处理前的1.3倍，摩擦系数相较于激光喷丸处理前降低了25%，有效的增强了熔覆层的磨损性能。
钢铁 2025年04月17日
海上风塔用钢国内外研究现状及发展趋势

海上风塔用钢国内外研究现状及发展趋势

摘要:我国海岸线长达18万km,海上风能资源技术开发潜力巨大。近年来,在“双碳”的大背景下,我国风电行业政策利好不断,海上风电装机容量在电网中所占的比重快速上升,海上风塔用钢需求增长态势明显。随着海上风电进一步向集群化、大型化和深海化发展,如何开发出与之适配的低成本、综合性能优良的海上风塔用钢已成领域内亟待解决的关键性问题。介绍了国内外海上风塔用钢的标准、分类及性能要求,并对其化学成分设计和生产工艺方面的研究现状及发展趋势进行了综述。
钢铁 2025年12月02日